thumb|right|250 px|Прогноза површинског притиска пет дана унапред за Северни Пацифик, Северну Америку и Северни Атлантски океан

Временска прогноза је примена науке и технологије за предвиђање стања атмосфере за одређену локацију и време. Људи су покушавали неформално да предвиде време хиљадама година, а формално од 19. века.

Временске прогнозе се праве прикупљањем квантитативних података о тренутном стању атмосфере, копна и океана и коришћењем метеорологије за пројектовање како ће се атмосфера променити на датом месту. Некада су се прогнозе радиле ручно, углавном на основу промена барометарског притиска, тренутних временских услова и стања неба или облачности, док се данас временска прогноза ослања на рачунарске моделе који узимају у обзир многе атмосферске факторе. Људски допринос је и даље потребан за одабир најбољег могућег модела на којем ће се заснивати прогноза, што укључује вештине препознавања образаца, телеконекција (), познавање перформанси модела и познавање пристрасности модела.

Нетачност прогнозирања последица је хаотичне природе атмосфере, огромне рачунарске снаге потребне за решавање једначина које описују атмосферу, копно и океан, грешака у мерењу почетних услова и непотпуног разумевања атмосферских и сродних процеса. Стога, прогнозе постају мање тачне како се повећава разлика између тренутног времена и времена за које се прогноза прави (домет прогнозе). Употреба ансамбала и консензуса модела помаже у смањењу грешке и пружању поузданости у прогнозу.

Постоји велика разноликост крајњих употреба временских прогноза. Временска упозорења су важна јер се користе за заштиту живота и имовине. Прогнозе засноване на температури и падавинама важне су за пољопривреду, а тиме и за трговце на тржиштима роба. Температурне прогнозе користе комунална предузећа за процену потражње у наредним данима. На свакодневном нивоу, многи људи користе временске прогнозе да одреде шта ће обући одређеног дана. Пошто су активности на отвореном озбиљно ограничене јаком кишом, снегом и хладноћом ветра, прогнозе се могу користити за планирање активности око ових догађаја, као и за планирање унапред и њихово преживљавање.

Временска прогноза је део привреде. На пример, САД су 2009. године потрошиле приближно 5,8 милијарди долара на њу, што је донело користи процењене на шест пута више.

Историја

Древно прогнозирање Године 650. п. н. е., Вавилонци су предвиђали време на основу образаца облака, као и астрологије. Око 350. п. н. е., Аристотел је описао временске обрасце у делу Метеорологика. Касније, Теофраст је саставио књигу о прогнозирању времена, названу Књига знакова. Кинеска традиција предвиђања времена сеже најмање до 300. п. н. е.,". Приступљено 12. 1. 2008. што је било отприлике у исто време када су древни индијски астрономи развили методе за предвиђање времена. У Новом завету, цитира се Исус како говори о дешифровању и разумевању локалних временских образаца, рекавши: „Кад дође вече, кажете: ’Биће лепо време, јер је небо црвено’, а ујутро: ’Данас ће бити олујно, јер је небо црвено и тмурно.’ Ви знате како да тумачите изглед неба, али не можете да тумачите знаке времена.”

Године 904., у делу Набатејска пољопривреда Ибна Вахшије, преведеном на арапски са ранијег арамејског дела, разматрано је прогнозирање временских промена и знакова из планетарних астралних промена; знакова кише на основу посматрања месечевих мена; и временских прогноза заснованих на кретању ветрова., у Древне методе прогнозирања времена обично су се ослањале на посматране обрасце догађаја, што се назива и препознавање образаца. На пример, примећено је да ако је залазак сунца био посебно црвен, следећи дан је често доносио лепо време. Ово искуство се акумулирало кроз генерације и створило народну метеорологију. Међутим, нису се сва ова предвиђања показала поузданим, а за многа од њих је касније утврђено да не издржавају ригорозно статистичко тестирање.

Модерне методе thumb|Royal Charter је потонуо у олуји октобра 1859, што је подстакло успостављање модерног прогнозирања времена. Тек са проналаском електричног телеграфа 1835. године почела је модерна ера временске прогнозе. Пре тога, најбржа брзина којом су се удаљени временски извештаји могли преносити била је око 160 километара дневно (100 mi/d), али је типично била 60–120 километара дневно (40–75 mi/day) (било копном или морем). До касних 1840-их, телеграф је омогућио да се извештаји о временским условима са широког подручја примају готово тренутно,. Приступљено 5. 5. 2007. што је омогућило прављење прогноза на основу познавања временских услова даље уз ветар.

Двојица људи којима се приписује рођење прогнозирања као науке били су официр Краљевске морнарице Френсис Бофорт и његов протеже Роберт Фицрој. Обојица су били утицајни људи у британским поморским и владиним круговима, и иако су у то време исмевани у штампи, њихов рад је стекао научни кредибилитет, прихватила га је Краљевска морнарица и чинио основу за све данашње знање о временској прогнози.

Бофорт је развио скалу јачине ветра и кодирање временских ознака, које је користио у својим дневницима до краја живота. Такође је промовисао развој поузданих табела плиме и осеке дуж британских обала, и са својим пријатељем Вилијамом Вивелом, проширио евиденцију временских прилика на 200 британских обалских стража станица.

Роберт Фицрој је 1854. године именован за шефа новог одељења у оквиру Одбора за трговину које се бавило прикупљањем временских података на мору као услуга морепловцима. Ово је био претеча модерне Метеоролошке службе. Сви капетани бродова имали су задатак да прикупљају податке о времену и да их обрађују, уз употребу тестираних инструмената који су им позајмљени за ту сврху.Mellersh, H. E. L. . Hart-Davis.

left|thumb|Временска карта Европе, 10. децембар 1887. Олуја у октобру 1859. која је изазвала губитак брода Royal Charter инспирисала је Фицроја да развије карте које би омогућиле предвиђања, које је назвао „прогнозирање времена” (), чиме је сковао израз „временска прогноза” (). Петнаест копнених станица је успостављено да користе телеграф за пренос дневних извештаја о времену у одређено време, што је довело до прве службе за упозорење на олује. Његова служба упозорења за бродарство покренута је у фебруару 1861, уз употребу телеграфских комуникација. Прве дневне временске прогнозе објављене су у The Times 1861. године. Следеће године уведен је систем подизања олујних упозоравајућих шишарки у главним лукама када се очекивала олуја. „Књига о времену” () коју је Фицрој објавио 1863. била је далеко испред научног мишљења тог времена. Како се електрична телеграфска мрежа ширила, омогућавајући брже ширење упозорења, развијена је национална мрежа за посматрање, која се затим могла користити за пружање синоптичких анализа. Да би скратили детаљне временске извештаје у приступачније телеграме, пошиљаоци су кодирали временске информације у телеграфски код, као што је онај који је развио Сигнални корпус америчке војске. Инструменти за континуирано бележење варијација метеоролошких параметара помоћу фотографије достављени су посматрачким станицама из Кју опсерваторије – ове камере је изумео Френсис Роналдс 1845. године, а његов барограф је раније користио Фицрој.

Да би се пренеле тачне информације, убрзо је постало неопходно имати стандардни речник за описивање облака; то је постигнуто низом класификација које је први пут остварио Лук Хауард 1802. године, а стандардизовано је у Међународни атлас облака из 1896. године.

Историја метеоролошке службе у Србији На предлог професора Милана Недељковића, министар просвете и црквених дела др Владан Ђорђевић донео је 27. септембра 1888. године Уредбу о оснивању јединствене мреже метеоролошких станица у Краљевини Србији, чиме је основана државна метеоролошка служба.

Редовна метеоролошка мерења почела су знатно раније. Професор Лицеја Владимир Јакшић је 1. јануара 1848. године у Београду, на свом имању на Сењаку, започео редовна мерења температуре, влажности, падавина, ветра и ваздушног притиска. Године 1856. у 20 градова тадашње Србије почела је са радом добро организована мрежа метеоролошких станица, а већ 1857. било их је 27, што је представљало најгушћу мрежу у тадашњој Европи. Опсерваторија у Београду, основана 26. марта 1887. године под руководством професора Недељковића, постала је централна установа за прикупљање података из целе Србије.

Међународна размена шифрованих података и израда прве прогнозе времена почела је у августу 1902. године, а извештаји о времену и временске прогнозе објављивани су у листу „Политика” већ од 1912. године. Значајан развој метеорологије у Србији уследио је доласком академика Павла Вујевића на чело Београдске опсерваторије почетком 20. века, док је у исто време Милутин Миланковић, својим радовима о соларној клими, дефинисао теорију ледених доба.

Током Првог светског рата (1916–1918), служба је била под немачком окупационом командом, али је очувана захваљујући ангажовању бечког професора В. Конрада. У периоду од 1918. до 1941. године, као део метеоролошке службе Краљевине Југославије, била је надлежна и за станице у Македонији, Црној Гори и делу Далмације, а Београдска опсерваторија је постала сабирни центар за целу државу. Метеоролошка служба Краљевине Југославије постала је члан Међународне метеоролошке организације (ИМО), претече данашње Светске метеоролошке организације (WМО), а дугогодишњи представник био је академик Милутин Миланковић.

Након Другог светског рата, 7. јануара 1947. године, основан је Савезни хидрометеоролошки завод (СХМЗ), чиме је обједињена служба на територији ФНРЈ. Исте године, представници СХМЗ-а су у Вашингтону потписали Конвенцију о оснивању Светске метеоролошке организације, чиме је југословенска служба постала један од 45 оснивача ове организације. Након распада Југославије, Републички хидрометеоролошки завод Србије је, као правни наследник, преузео оснивачка права и међународне обавезе у априлу 2003. године.

Нумеричко предвиђање

thumb|Разлика између прогнозе и стварног исхода времена за прогнозе 3, 5, 7 и 10 дана унапред. Тек у 20. веку напредак у разумевању атмосферске физике довео је до основе модерног нумеричког предвиђања времена. Године 1922, енглески научник Луис Фрај Ричардсон објавио је Предвиђање времена нумеричким процесом (),. Available on-line at: Internet Archive.org. након што је пронашао белешке и изводе на којима је радио као возач хитне помоћи у Првом светском рату. У њему је описао како се мали чланови у прогностичким једначинама динамике флуида који управљају атмосферским током могу занемарити, и како се може осмислити шема коначних разлика у времену и простору, како би се омогућило проналажење нумеричких решења за предвиђање.

Ричардсон је замислио велику салу са хиљадама људи који врше прорачуне и прослеђују их другима. Међутим, огроман број потребних прорачуна био је превелик да би се могао завршити без употребе рачунара, а величина мреже и временски кораци довели су до нереалних резултата у продубљивању система. Касније је, кроз нумеричку анализу, утврђено да је то последица нумеричке нестабилности.Lynch, Peter Прву компјутеризовану временску прогнозу извео је тим састављен од америчких метеоролога Џул Чарни, Филип Данкан Томпсон, Лери Гејтс и норвешког метеоролога Рагнара Фјертофта, примењеног математичара Џона фон Нојмана и ENIAC програмерке Клара Дан фон Нојман. Практична употреба нумеричког предвиђања времена почела је 1955. године,Paul N. Edwards. "Atmospheric General Circulation Modeling". Приступљено 16. 2. 2007. подстакнута развојем програмабилних електронских рачунара.

Емитовања