看天气怎么知道天气情况？
谢邀。 这个问题很有趣，我也很感兴趣。不过我对气象学、大气物理学等不是很精通（其实只了解些皮毛），因此答得可能并不准确。
首先来简单科普一下，我们的地球被一层厚厚的水气包裹着，这层水气被称为“大气圈”。在地面以上大约10公里（约相当于地球半径的1%）的高度内，所有气体都以液态存在并相互混合，被称为“对流层”。再往上，温度降低至液氮温度（-196℃）以下，水汽便凝华成固体，形成“平流层”。 在对流层内，大气运动主要受重力作用影响，因此上下运动的多为水蒸气或水滴。而在平流层顶，气流则主要由压力差驱动，因此以气体为主，极少有水汽或冰晶的存在。
现在再来看楼主的题目。如果仅仅讨论对“天气”的预测，目前相对可靠的途径是观测卫星云图和地面气温及风场分布。 如果要更精确一些，则需要结合更多参数才能最终确定是否下雨以及下雨的概率。比如通过监测海水温度来预测气旋的发生也有一定准确率。 但正如 @刘博洋 所说，这些技术已经相当成熟了。真正困难的地方在于如何提前数天甚至更长时间预测出准确的天气预报信息。
这里就涉及另一个问题：我们为什么需要提前如此之久预测天气呢？ 比如在中国，一般春节前后都会下几场大雪。如果我们在腊月就能精准预报某地未来几日必有大雪，势必能让当地百姓提前做好准备——无论是安排出行时间还是组织除雪设备都是如此高效。但如果我们只能预测到一周以后的天气情况，那就和抛硬币没区别了！ 所以，从技术的角度讲，我们需要发展更高的数学模型，并且引入更多的输入参数，甚至考虑非线性因素，以此提高预测精度。 但从另外的角度来讲，精度和复杂性之间似乎又无法两全其美。任何新的理论都需要经过实践检验才行。