Kuuluimpia esimerkkejä merenpinnan korkeusvaihteluista on Napolin lahden rannalla oleva Pozzuolin Serapiin temppeli, joka nykyään on puolenkymmentä metriä merenpinnan yläpuolella, mutta rakentamisensa jälkeen on meren jättämistä merkeistä päättäen ollut saman verran sen alapuolella. Temppeli herätti jo 18:nnella vuosisadalla tutkijain huomiota ja Goethe muiden mukana kävi sitä katselemassa v. 1787. Tämä paikallinen maanvaipuminen ja -kohoaminen historiallisella ajalla on ilmeisesti vulkaanisten voimien aiheuttama.
Ilmatiede.
Ilmatieteen oli vaikea päästä varmalle havainnolliselle pohjalle astrologian vuoksi, joka luuli taivaallisilla voimilla olevan sääilmiöihin mielivaltaisia vaikutuksia. Ensimmäinen ilman tutkimisen mittausväline oli Galilein keksimä termoskooppi, joka oli yläpäästä avoin ja senvuoksi lämpötilan ohella osoitti ilmapaineenkin vaihtelut. V. 1612 siinä kuitenkin jo oli sekä suljettu putki että astejako, mutta vasta satakunta vuotta myöhemmin (1714) Fahrenheit paransi lämpömittaria siihen määrään, että se tyydytti suuriakin vaatimuksia. René de Reaumur ja Celsius keksivät uudet astejaot, ottaen veden jäätymispisteen lähtökohdaksi.
Ei sillä hyvä, että näin oli saatu kunnollinen työase, oli myös opittava sitä käyttämään. Tyydyttävien lämpöhavaintojen tekeminen on kysynyt pitkällistä kokeilua ja kauan kului, ennenkuin havainnot tyydyttivät edes kohtuullisia vaatimuksia.
Pariisissa oli jo ruvettu muistoon kirjoittamaan korkeita ja matalia lämpötiloja, mutta vasta Réaumur alkoi tehdä havaintoja säännöllisesti kaksi kertaa päivässä ja niistä sitten laskea keskilämpöjä. Hän lähetti lämpömittareita kauas merienkin taa. Havainnoita ei kuitenkaan tehty varman suunnitelman mukaan ja ne ovat sen vuoksi arvottomat vertailuihin. V. 1773 laskettiin Pariisin akatemian toimesta Pariisin keskimääräiset lämpötilat kaikista siihen saakka tehdyistä havainnoista, mutta kun vain äärimmäisyydet oli muistoon kirjoitettu, niin saatiin talven keskilämmöksi -7 3/4°R ja kesän keskiarvoksi 26 lämpöastetta. Bouguer ilmoitti, ettei hän ollut huomannut lämpömittarin osoittavan Perussakaan päälle 28°R, ja siitä Cotte, joka oli tiedeakatemian puolesta nämä laskut suorittanut, teki sen merkillisen ja tietenkin väärän johtopäätöksen, että kesälämpö kaikkialla maailmassa muka on sama.
Vuoden keskilämpö luultiin saatavan, kun laskettiin korkeimmista ja matalimmista lämpötiloista keskimäärä. Vasta v. 1756 Mallet ja Wargentin Ruotsissa laskivat keskilämmöt kaikista havainnoista ja Ranskassa nyt seurattiin esimerkkiä, koska arveltiin semmoisista tiedoista olevan maanviljelykselle hyötyä. Pfalzin vaaliruhtinas perusti v. 1780 Mannheimin ilmatieteellisen akatemian ja pyysi 14 saksalaista ja 16 ulkomaalaista yliopistoa asettumaan akatemian yhteyteen saman suunnitelman mukaan toimitettavia ilmastollisia havainnolta varten. Kaikille hankittiin yhtäpitävät koneet, ilmapuntarit, lämpömittarit, kosteusmittarit, sademittarit ja kompassit. Akatemia julkaisi joka vuosi painetun niteen havainnoistaan aina vuoteen 1795 saakka, jolloin ranskalaiset hyökkäsivät maahan. Akatemian ohjeitten mukaan toimitettiin kolme havaintoa päivässä.
Toiset koettivat mukavammilla keinoilla päästä vuotuisten lämpöarvojen perille. Halley, Euler ja Lambert laskivat sen matemaattisen lämpömäärän, jonka eri maanpaikat saavat auringosta. Lambert sai kuitenkin niin mahdottoman tuloksen, että esim. talven 0°-isotermi kulki Edinburghin ja Memelin kautta Kamtshatkaan ja edelleen Hudson-lahden maihin, joissa tiedämme olevan ylenmäärin ankaran talven. Hän luuli kaavastaan voivansa laskea jokaiselle vuoden päivälle ja jokaiselle maanpaikalle varman keskilämmön. Tobias Mayer, kuulu tähtitieteilijä, taas osoitti, kuinka muka jokaiselle maanpaikalle voitiin yksinkertaisen laskun avulla saada teoreettinen lämpö, kun tiedettiin kahden eri leveyspiirillä olevan maanpaikan keskilämpö. Mutta hän oli varsin selvillä siitä, ettei tämä vielä riittänyt todellisen keskilämmön määräämiseksi. Häiriöitten laki muka oli selville saatava tämän lasketun ja todella havaitun keskilämmön erosta. Vielä paljoa monimutkaisempi kuin tämä on kuitenkin lämmön jakautuminen maanpinnalla, ja kauan kului, ennenkuin edes oli keksitty sen määräämiseksi hyväksyttävät menetelmät.
Lämmön aleneminen korkeuksia kohti huomattiin piankin, kun ruvettiin vuorille nousemaan, mutta vasta kahdeksannentoista vuosisadan loppupuolella alettiin vuoristoissa tehdä vakinaisia lämpöhavaintoja, ensimmäiset havaintosarjat St. Gotthardin solan munkkihospitiossa.
Vaikeammin käsiteltävän kojeen kuin lämpömittarin sai ilmatiede ilmapuntarista. Nopeaan tosin päästiin selville, että sillä voitiin mitata vuorien korkeuksia, mutta sen muitten osoitusten merkitys oli vaikeammin ymmärrettävä.
Godin huomasi Perun astemittauksen aikana, että ilmapaine on pienten päivittäisten vaihteluitten alainen ja että vaihtelut ovat, suuremmat kuumassa kuin lauhkeassa vyöhykkeessä. Vähitellen keräytyi siksi paljon aineksia, että voitiin ruveta tekemään yleisempiä johtopäätöksiä. Varsinkin Mannheimin akatemian työn avulla saatiin vertailukelpoisia määriä eri paikoista; sen havainnoiden tuloksena oli, että yleiset ilmapainevaihtelut suurenevat suurenemistaan päiväntasaajalta napoja kohti. Jo aikaisin tehtiin huomio, että ilmapuntarin korkeus eri tuulensuuntien mukaan vaihteli, vaikka oikeitten johtopäätösten tekeminen tästä todesta jäikin yhdeksänteentoista vuosisataan.