天气预报自古有之，人们为了更好地耕作，通过观察太阳、月亮等变化，总结出一套以日、月、风、云等为参考的天气预报方法，“天上鱼鳞斑，晒谷不用翻”、“朝霞不出门，晚霞行千里”等谚语均是由此而来，这也正是古人根据长期观察总结出的劳动智慧和生活经验。

       1950年，世界上首次出现数值天气预报，让气象有了坚实的数理科学基础。数值天气预报可以说是在当代大气科学与计算机技术基础上发展起来的新的天气预报技术，经过多年发展，已经成为当前业务气象预报的基础。具体来说，天气预报的原理是先有一个大气综合探测系统，通过资料同化系统利用探测资料对预报系统进行初始化，将大气变为三维立体空间的一个个格点，然后通过对逐一格点求解形成一组数学方程组，接着在大型计算机上进行逐时刻“推算”，最终获得未来的天气演变情况。

       总结来看，现代天气预报的生产过程主要分为“收集数据、求解方程式、发布模式预报”三个阶段，首先通过气象卫星、高空探测、无人机探测、天气雷达、地面观测、船舶观测、用户反馈等手段全面实时的收集气象数据，收集完数据后，需要将这些数据代入到诸多气象方程中（大气动力方程），接着通过关键的“算天”完成天气预测。

图注：收集数据

图注：求解方程式（图片来源JMA网站）

        未来，随着AI技术的不断发展，通过AI算法可大大提高天气预测准确率，从而实现天气预报越来越准的目标，AI的出现为天气预报提供了新的解决方案。但对于一些极端性天气而言，AI仍无法做到精准预测，这个时候就需要人类预报员出面解决了。