天氣預報能夠預測未來幾天的天氣情況。早期的預報方法基于經驗和理論，存在一定的不確定性和較大誤差。然而，隨著科技進步，短期預報的準確性得到了顯著提升。例如，多普勒雷達能夠探測到幾百公里范圍內的云層情況，揭示雷雨云的結構、水滴和雨滴位置以及云的運動方向。衛星云圖也為我們提供了前所未有的信息。目前，三天的天氣預報已經相當精確，人們已經習慣于每日查看天氣預報，并據此安排活動。對于一些關鍵活動，甚至需要氣象部門提供定時、定量、定點的精確預報。氣候預報則關注中長期時間尺度，例如預測三月份的天氣如何影響四月份的天氣。雖然無法預測四月份每天的天氣，但可以預測整個月的氣溫和降雨量。這種跨越季節的預報對于政府決策和民眾生活安全至關重要，需要氣象學家做出準確、科學的預測。隨著計算技術的發展，氣象學與數學的聯系日益緊密。數值天氣預報是一種創新的科學方法，基于對大氣變化物理過程的研究，通過高性能計算機求解大氣運動方程組，從而預測天氣變化。然而，由于天氣受眾多因素影響，預報模型具有很高的自由度。為了提高預報精度，需要建立密集的觀測網絡，包括大氣觀測站、氣象雷達、氣象衛星和其他遙感觀測設備。這些設備收集的數據既用作預報的初始場，也用于驗證預報結果的準確性。地球表面的各種特性，如海洋、陸地、森林、草原、沼澤和冰雪等，都會影響預報模型中的參數。位于亞洲東部、地形復雜的我國，氣象災害頻發，提高對災害性天氣的預報能力是關乎國計民生的大事，也是數值預報的優勢所在。我國已經成為世界上少數能夠進行中期數值天氣預報的國家之一。