Метеорология
С другой стороны, воздух полностью занял подобающее ему место в научных исследованиях только в XX веке, когда потребность в воздушных сообщениях в мирное время и даже в еще большей степени во время войны стимулировала ежечасное знание температур и ветров. Требовалось познать также и более высокие слои атмосферы, выходя далеко за пределы сферы деятельности старых, связанных с землей метеорологических станций. Одним из первых плодов этого явилось открытие в 1900 году верхней границы возмущенных нижних слоев воздуха, тропосферы, и существования плавно текущих более высоких слоев стратосферы. Следующее решающее открытие было сделано в 1918 году Бьеркнесом, выдвинувшим свою теорию полярного фронта циклонов. Сам циклон едва ли представлял собой какое - то новое открытие. Это — явление, которое вряд ли может пройти незамеченным: небесный дракон китайцев, страшный, но в конечном счете благодетельный и приносящий дождь, представляет собой олицетворенное торнадо. Первое точное описание его было дано Дампьером в 1687 году; первое объяснение его как явления поднимающихся вверх масс воздуха, которые начинают крутиться под действием вращения земли, было предложено Эспи в 1841 году.
Эго объяснение было дополнено Бьеркнесом, который выступил с концепцией решающего значения, утверждавшей, что изолированные массы теплого и холодного воздуха взаимодействуют только на наклонных плоскостях" контакта — холодных и теплых фронтах, — результатом чего являются облака и дождь. Теория Бьеркнеса была косвенным или, быть может, негативным следствием первой мировой войны. Будучи отрезан в Норвегии от зарубежной метеорологической информации, он был вынужден изобрести самостоятельный способ предсказания погоды. Введя в метеорологию третье измерение, Бьеркнес предвосхитил новое огромное значение физики ЕЫСОКИХ слоев атмосферы, которой предстояло вырасти из насущных потребностей авиации. Во время второй мировой войны эти потребности были отчасти удовлетворены путем использования радиоприборов, в частности радиозонда, передающего метеорологические сведения из точно локализуемых шаров, и с помощью прямого применения радиолокации, особенно ценной при изучении штормовых условий. Даже непрерывный дождь имеет поддающийся обнаружению радиолокацией плоский потолок, где он образуется из тающего снега. Несмотря на все это новое богатство сведений и даже несмотря на наличие электронных вычислительных машин, тщетно ожидающих, чтобы их уменьшили до приемлемых размеров, метеорологии еще только предстоит стать полноценной наукой со своими количественными законами, связанными с остальными областями физики.