1859年10月25日，从墨尔本出发的、满载澳大利亚“淘金热”货物的铁甲远洋轮船“皇家宪章号”（Royal Charter），在历经14 000英里的航行之后，几近抵达目的地利物浦。但不巧的是，当天下午晚些时候，海上起风了。有传闻表示，尽管气压开始急剧下降，但船长托马斯·泰勒（Thomas Taylor）仍拒绝了避风进港的建议。在距离利物浦如此近的地方，选择避开风暴而不是赶在风暴之前抵达目的地，似乎没有道理。然而，没过几个小时，一场罕见的大风暴就席卷了爱尔兰海。船长立即放弃靠近利物浦，开始降帆，决定就近靠岸，但狂风巨浪很快就吞没了这艘轮船。在飓风级别的超强大风的吹打下，“皇家宪章号”在靠近安格尔西岛的威尔士镇撞上岩石，当时距离利物浦仅有70英里。轮船被撞成三截，然后沉入海底。此次事故造成大约450名乘客和船员死亡，其中很多人死于轮船与岩岸的剧烈撞击。
这场后来被称为“皇家宪章”的风暴，最终夺去了近1 000人的生命，还造成英格兰、苏格兰和威尔士海岸沿线数百艘船只被毁。在风暴发生后的几个星期里，罗伯特·菲茨罗伊（Robert FitzRoy）——达尔文环球旅行中搭乘的“小猎犬号”勘探船的船长——在他位于伦敦的办公室里翻阅相关报道，越看越愤怒。那时的菲茨罗伊已经卸任船长职务，在贸易委员会（Board of Trade）下设的气象部工作。这个气象部也就是现在俗称的气象局（Met Office），是他在1854年创建的。
如今，该气象局已经成为英国负责天气预报的政府机构，相当于美国的国家气象局（National Weather Service）。但就早期来看，英国这个气象部门的职责却与未来天气事件的预测无关。相反，菲茨罗伊建立该部门，是为通过研究全球风型，计算用时更短的航线。这个气象局的存在并不是为了确定未来一天的天气状况，它只是想了解整体的天气情况。那个时代的天气预报完全是一个民间智慧世界，一个缺乏根据的历书世界。在1854年，如果一名议会议员暗示，有一种科学方法或可提前24小时预测伦敦天气，那么他一定会遭人高声讥讽。[11]但菲茨罗伊和其他少数富有远见的人士还是行动了起来，试图将神秘的天气预报转变为一门科学。菲茨罗伊的计划受益于过去10年里所取得的三项重要进展：对暴风和低压槽之间关系的粗浅理解——虽然粗浅，但已经涉及功能性的理解；日趋精确的、可测量气压变化的气压计；可将相关数据传送回伦敦气象局总部的电报网络。
受“皇家宪章”风暴的刺激，菲茨罗伊在英吉利海岸城镇设立了14个气象站点，记录当地的天气数据，再将这些数据传回总部进行分析。气象局内有一支小团队负责转录数据，人工誊写。靠着这些数据，菲茨罗伊创建了第一代气象图，为海上旅行者提供事前警报，以免再次发生“皇家宪章号”那样的悲剧。
起初，气象局仅限于向船只发送风暴前的预警数据，[12]但他们很快就发现，这些预测对陆地平民生活也颇有助益。菲茨罗伊创造了一个新词，以便将这些预测同此前江湖术士的占卜区分开来。他称这些天气报道为“预报”（forecast）。“它们不是预言和预测。”他说，“预报是一个非常合适的词，因为它是科学组合和科学计算的结果。”[13]1861年8月1日，伦敦《泰晤士报》（Times）首次刊登了基于科学方法所报的天气预报：伦敦温度62华氏度（约为16.6摄氏度），晴，西南风。这次预报被证明是准确的——当天最高温度达到61华氏度。此后不久，大多数报纸开始提供天气预报，尽管这些信息极少像菲茨罗伊最初的预报那样准确。
尽管有了电报网络和气压计，菲茨罗伊也大张旗鼓地宣称“科学的组合和科学的计算”，但19世纪气象学的预测能力仍非常有限。菲茨罗伊于1862年出版了一部恢宏巨著，对自己所持的天气信息理论做了解释，但这些理论大都未经得起时间的考验。一项有关气象局预测技术的评估发现，“没有人做任何笔记或演算。操作过程大约需要半个小时，靠的是心算”。[14]该评估据称是由杰出的统计学家弗朗西斯·高尔顿（Francis Galton）开展的。（由于受到抨击，再加上他在支持他所认为的亵渎神明的进化论方面所扮演的隐式角色，菲茨罗伊在1865年自杀了。）天气预报员无法建立实时的大气模型，所以他们依赖的是某种形式的历史模式识别。他们创建涵盖所有观测站数据的图表，并绘制报告的温度、气压、湿度、风向和降雨量。[15]之后，这些图表会被存储起来，作为过去天气形态的历史记录。当一种新的形态出现时，预报员会参考早先与该模式相似的图表，并以此为指导，预测第二天的天气。如果威尔士海岸出现了低压系统和凉爽南风，同时萨里郡上空出现了暖高压，那么预报员就会翻看记录，寻找过去与之相似的一天，然后按照先前的情况预测未来几天的天气状况。这更多的是一种有根据的猜测而非一种正常的预报。在24小时之外，它的预测能力呈持续下降的趋势，但与之前以茶叶占卜为特征的天气预报相比，前者还是有了很大的进步。
在20世纪最初的几十年里，随着流体动力学的发展，真实描述天气系统的内部活动方式已成为可能，预测天气不必再仅靠查看不同天气形态之间的表面相似性。路易斯·弗莱伊·理查森（Lewis Fry Richardson）在1923年出版了一本名为《数值天气预报》（Weather Prediction by Numerical Process）的小册子，他在小册子里列出了各种等式，并提出利用数值过程预测天气，这与《柳叶刀》考虑在医学中引入统计学方法的时间大致相同。理查森的这个提议面临一个问题，其实他自己也非常清楚，那就是计算的复杂性：你不可能通过预测本身来处理数字。你或许可以建立一个模型，用以预测从现在开始24个小时内的天气，但要真运算起来，这就需要你投入36个小时。理查森认为将来可能会发明某种可加速这一进程的机械装置，不过他的希望中带着悲观：“在遥远的未来，或许有一天，计算领域的进步速度会超过气象领域的进步速度，而基于所获得的信息，人类计算的成本将大大降低。但现在看，这还是一个梦想。”[16]
当然，这些机械装置最终还是出现了。到20世纪70年代，美国国家气象部门已经使用计算机建立了大气系统模型，预报结果只需要几个小时而不是几天。不过它们现在还是会遇到令人尴尬的（有时也会是致命的）盲点。诸如龙卷风等超本地天气系统的活动方式仍难以被预测，但未能在24个小时之前做出地区预警的情况却极为罕见。现在，以小时为单位的天气预报已经非常准确了，但真正的进步是长期预报。仅在一代人之前，未来10天的天气预报还是完全没用的。超过48个小时的预报将重回《农夫年鉴》[17]的范畴。今天，10天预报的准确性远胜概率推测，尤其是在冬天，这是因为冬天的天气系统规模更大，因而也更容易建模。这种进步并不仅仅得益于以秒为单位的计算速度的提升，也得益于新的天气模型的建立——这些模型比早先的模型更为准确，原因就在于它们依靠一种全新的技术，即通常所说的集成预测（ensemble forecasting）。与基于“数值过程”（numerical process）测量当前天气初始条件并预测未来天气事件顺序的方法（比如路易斯·弗莱伊·理查森等提出的数值天气预报）不同，集成预测会提供数百个乃至数千个不同的预测结果，而在每一张单独的模拟图中，计算机会稍稍改变初始条件，比如把这里的气压降低几个刻度，把那里的温度提高几度。如果90%的模拟图都显示飓风来势凶猛且向东北方向移动，那么气象学家就会发布一份确定性较高的预报，表示该飓风将向东北方向加速移动。如果只有50%的模拟图显示这种模式，那么他们就会发布一份确定性较低的预报。
人们仍会开一些无伤大雅的玩笑，取笑气象学家多么无能，但事实上，得益于集成预测的“元技术”（meta-technique），在过去的几十年里，天气预报的准确性一直在稳步提升。类似于天气这样的混沌系统，几个星期之后的状况可以说是永远无法完全预测的，因为这涉及很多变量以及众多连接这些变量的影响链。但在过去的几十年里，我们的预测技能已经得到了显著提升。天气预报已经渗透生活的各个角落，以至于我们很少停下来去思考它，但事实上，我们在这个领域对未来预测的准确性已远超我们祖父辈的想象。从根本上讲，这些集成模拟——比如医学研究中的随机对照试验——赋予了我们一种新的洞察力。我们的预测能力已经不再仅仅依赖于默认网络的假设情景，我们已经有了可以把我们的视野延伸到未来的策略和技术。现在的问题是，我们能否将这些工具应用到其他类型的决策中？