Edmund Halley määritteli seitsemännentoista vuosisadan lopulla, samoin kuin jo Varenius ennen häntä, pasaadit kylmiksi ilmavirroiksi, jotka navoilta päin virtaavat kohti päiväntasaajaa ja maan pyörimisen vuoksi vähitellen muuttavat suuntaansa. Selvemmin kuin Sir John Hawkins aikanaan hän lausui julki sen tosiasian, että pasaadivyöhykkeet vuodenaikain mukaan siirtyvät pohjoisempaan ja etelämpään. Ja varsinkin hän keksi sen suuren totuuden, että päiväntasaajan tyventövyöhyke syntyy siitä, että koillispasaadi ja kaakkoispasaadi kohtaavat toisensa ja lämpöisenä ilmavirtana kohoavat yläilmoihin, siellä kääntyäkseen takaisin navoille päin ja laskeutuakseen maan pinnalle pohjoisella pallonpuoliskolla lounaistuulena, eteläisellä pallonpuoliskolla luodetuulena. Nämä ovat ne »palaavat tuulet», joita jo espanjalaiset valloittajat olivat käyttäneet hyväkseen sekä Atlantinmerellä että Tyynellä merellä, purjehtiessaan valtameren poikki takaisin, ja joita he sanoivat »vendavaleiksi». Halley oli ensimmäinen, joka selitti Intian meren monsuunit Aasian lämpiämisestä ja kylmenemisestä: siitä johtuu, että puolen vuotta Intian mereltä raskas ilma virtaa sisämaahan päin, toisen puolen vuotta ilma sisämaasta merelle päin. Seitsemännentoista vuosisadan lopulla oltiin siis jo selvillä siitä, että maat ja meret vaikuttavat häiritsevästi suurten ilmavirtain suuntiin ja ettei siis keskilämpöjen johtamisella lämpösäteilyn matemaattisesta arvosta ole muuta merkitystä kuin kahta paremmin osoittaa mainittujen syitten aikaansaamat häiriöt.
Riccioli oli ensimmäinen luonnontutkija, joka v. 1672 jokien leveydestä, keskimääräisestä syvyydestä ja virtauksen nopeudesta laski vesimäärän. Po hänen laskujensa mukaan kuljetti 26 päivässä mereen kuutiopenikulman vettä. Hänen tarkoituksensa näillä laskuilla oli rauhoittaa aikalaisiaan; ei muka ollut pelkoa siitä, että merivirtain vuoksi kovin väleen reunainsa yli paisuisi, sillä oli kulunut 609.962 vuotta, ennenkuin maapallon kaikki joet olivat ennättäneet täyttää valtamerien syvänteen. Viisitoista vuotta myöhemmin Halley kokeen nojalla laski, paljonko merenpinnasta vettä ilmaan haihtuu, ja tuli päinvastoin siihen johtopäätökseen, että Välimeri paljon enemmän haihtumisen kautta menettää, kuin joet siihen vettä kuljettavat, jonka vuoksi Atlantinmerestä kulkeekin Välimereen voimallinen virtaus. Sademäärän hän unohti ottaa laskuissaan lukuun.
Rakeista esitettiin monta selitystä.
Kahdeksannentoista vuosisadan jälkipuoliskolla julkaistiin paljon tutkimuksia taivaan väristä, hämärästä, ilmaheijastuksista, sateenkaaresta. Benjamin Franklin selitti ukkosen ja keksi ukkosen johdattajan, mutta vielä kauan sen jälkeenkin luulivat sekä monet oppineet että suuri yleisö kellojen soittoa ja tykinpauketta yhtä tehokkaaksi suojakeinoksi.
J.J. Scheuchzer tutki vuoristojen lumi- ja jäämuodostuksia samoin kuin
Saussurekin ja esitti itsenäisen glasieriteorian. Hän luuli jäävirtojen
saavan liikevoimansa jäätymisen aikaansaamasta laajentumisesta.
Moreenejakin koetettiin selittää.
Ranskassa alettiin jo v. 1689 koota sadevesi astioihin, joihin kiinnitetty asteikko ilmoitti kustakin sateesta keräytyneen vesimäärän. Saksassa vasta Mannheimin akatemia alkoi tämmöisiä tietoja kerätä. Mutta vasta kahdeksannentoista vuosisadan lopulla englantilainen John Dalton suoritti ensimmäiset osapuilleen tarkat sademäärän mittaukset Samalla hän todisti, että Englannissa sataa paljoa enemmän, kuin maan joet vettä mereen kuljettavat. Haihtuminen pysyi kauan käsittämättömänä ilmiönä, koska otaksuttiin veden haihtuessaan muodostavan ilman kanssa kemiallisen yhdistyksen. Ranskalainen lääkäri Leroy ensimmäisenä keksi sen, että vesi on ilmassa näkymättömänä höyrynä, joka tulee näkyväksi, jos esim. lasiastiaan pannaan kappale jäätä. V. 1752 hän huomasi kasteen yöllä muodostuvan siitä, että ilma, otettuaan itseensä päivällä vesihöyryä tavallista runsaammin, yöllä jäähtyessään taas luovutti pois osan tästä vedestä, joka tiivistyi kastepisaroiksi. Kauan koetettiin saada tarkkaan määrätyksi ilman eri lämpötilain kastepisteet, mutta vasta Saussure v. 1775 valmisti luotettavan hygrometrin eli kosteusmittarin, jolla hän sitten suoritti sarjan kuuluiksi tulleita kokeita.
Ensimmäinen, joka on järjestelmällisesti tutkinut maan lämpösäteilyä, lienee geneveläinen Marc Auguste Pictet. Kahdeksannentoista vuosisadan lopulla hän pystytti maahan 75 jalkaa korkean maston ja ripusti siihen eri korkealle lämpömittareita, joitten osoitukset sitten luettiin monta kertaa vuorokaudessa. Näitten kokeitten avulla hän huomasi maata jäähdyttävän yöllisen lämpösäteilyn, ja saattoi selittää, mikseivät yöt pilvisellä säällä ole yhtä kylmiä kuin selkeällä. Hän osoitti, että pilvikatto estää lämpöä säteilemästä maasta avaruuteen.
Kahdeksannentoista vuosisadan lopulla alkoi ilmastotiede (klimatologia) haahmoutua erityiseksi tieteenhaaraksi. Ensimmäiset yhtäjaksoiset säähavainnot luultavasti tehtiin Wienissä. Carl v. Linné rikastutti ilmatiedettä kasvifenologialla eli vuodenaikaisilla kasvi-ilmiöhavainnoilla ja pian saatiin eläinkunnastakin vastaavat huomiot.
Ilmatiede oli näin lupaavalla alulla, vaikka syvempi säänmuutosten ymmärrys vielä puuttuikin. Vielä kuulu D'Alembert luuli, että säänmuutokset ovat kuun vetovoiman vaihtelujen aikaansaamia. Suuri yleisö taas oli yhä aivan taikauskoisella kannalla.
Elämän ilmiöt.