天气预报是怎么测算？
首先，需要说明的是，目前气象预测还是基于大气运动的三维模式，即通过计算三维大气状态（x，y，z三坐标分量）随时间的演化来预测未来一段时间内（如10天或更长时间）的天气情况；而所谓的“天气”是一个时间概念，指从某日18时到次日18时的天气变化情况。每天中午更新的气温预测和每周初更新的一定时段内的降水预测都是基于这一原理。 气象学家们已经建立了较为完善的大气运动数学模型，从而可以通过计算机进行模拟，并得到某个地区在未来若干时刻的气象情况。
这里就涉及到一个如何建立大气运动模型的问题。实际上，人们现在所采用的大气运动方程是基于假定气流完全混合，即任何一点的气压、温度和湿度沿时间变化情况下都是一样的——这种假定称为“理想化”。在理想气体条件下，由质量守恒定律和动量守恒定律可以推导出描述空气运动的偏微分方程组。
这些方程是建立在宏观基础上的，也就是说它们只考虑了大气整体的变化情况，而没有考虑到其中的微小细节。虽然如此，这些方程的解仍然能够很好地反映大气的真实变化情况。只要输入合适的初始条件（某一瞬间的大气状况），就可以算出未来任意两时刻的大气状况。 当然，在计算过程中还需要一些边界条件和初始条件的假设，这样才能保证计算的准确性和可行性。
天气预报的制作是个复杂的系统工程。以中央台每天20时的天气预报为例，它涵盖12小时、24小时和72小时三个不同时段，在32分钟的播报时间内向全国公众传播。
中央台每天制作的天气预报节目的成稿过程一般在17时到19时之间，从时间上看，制作这样的大范围天气预报比短时天气预报（0—12小时）时间要晚。大家或许会问，做出预报的开始时间比天气系统演变的时间晚，怎么保证天气预报的时效呢？
其实，天气系统在演变前，就会有征兆。天气预报员制作预报时会利用当时（即制作天气预报的当时，下同）的气象探测资料来分析未来天气系统会如何演变，进而推测未来天气状况。
比如，在暖季，天气尺度的雨带通常伴随有低涡（尺度大、能量分散、移动速度较慢），低涡前面会有低空急流（上升运动集中、水汽充沛、能量集中，一旦有低涡移来就会有大范围降水）。
因此，当低空急流前方有低涡移来时，低涡的水汽和能量会得到补充，低涡更强大，雨带会更稳定，雨量会增加，这样的天气系统天气预报员判断为降水稳定维持。此时制作3天期的预报就有把握很多，预报的可信度就很大。反之，如果低涡没有低空急流，那么低涡就要消失或减小，雨带就不稳定，而这样的系统天气预报员判断为天气有明显变化，3天期的预报就以晴为主了。上面说的都是暖季，在冷季影响我国的主要天气系统是冷空气和气旋，其生命史是不断变化的，我们根据影响范围分为小、中、大三个级别。对于这种天气系统也有一套预报理念。
当然，对天气系统的分析是需要利用相当多的气象探测资料的，比如：由风云气象卫星、天气雷达、探空仪、探测气球等获取的最新遥感资料和探测资料，还有气象观测站的实况资料以及由美国、日本、欧洲气象中心等提供的中期数值预报和台风模式预报产品等。
