天气预报的原理和方法
短期预测 
气象学家可以相当熟练地做出一些较长期的预测(6、12、24、甚至48小时的预测)，因为他们能够通过计算机测量和预测大面积的大气条件。气象学家使用快速、准确、以统计有效的形式应用他们积累的专家知识的模型，现在能够客观地做出预测。因此，从相同的数据输入中一次又一次地产生相同的结果，所有的分析都以数学方式完成。与过去用主观方法所做的预测不同，客观预测是一致的，可以被研究、重新评估和改进。
另一种客观的短期预测技术叫做模型输出统计。这种方法是由美国国家气象局的哈里·格雷恩和戴维·劳里构思的，它包括使用与过去天气现象和发展有关的数据外推某些天气要素的值，通常在特定的位置和时间周期内。它通过发展模型预报和观测天气之间的统计关系，克服了数值模型的弱点。然后，这些关系被用来将模型预报直接转换成具体的天气预报。例如，一个数值模型可能根本无法预测地面风的出现，无论它预测的是什么风，都可能总是太强。金属氧化物半导体关系可以自动纠正中的错误风速度，并对特定地点的风力发生情况做出非常准确的预测，例如伦敦附近的希思罗机场。只要数值天气预报模型不完善，金属氧化物半导体技术可能有许多用途。
还对以下情况进行了预测和警告龙卷风这些强烈的旋转风暴代表了天气尺度最剧烈的终结。龙卷风路径中的财产破坏和伤亡风险极高，尤其是在最大的系统(有时称为大龙卷风)中。 因为龙卷风是如此独特地威胁生命，并且在美国的不同地区如此普遍美国国家气象局操作一个密苏里州堪萨斯市国家强风暴预报中心。在那里，SELS预报员调查大气中可能产生龙卷风或严重雷暴的条件。这组SELS气象预报员聚集在1952年，负责监测温度和水蒸气，以确定雷暴可能形成的温暖潮湿区域，并研究压和风来寻找风暴可能组织成中尺度结构的区域。该小组还监控喷射流和高空干燥空气，它们会使普通空气变形雷暴变成罕见的旋转烟囱，烟囱向上倾斜，由于倾斜，不会被大雨阻挡。这些高速上升气流能迅速将大量水分输送到风暴的寒冷上部，从而促进大冰雹的形成。冰雹和雨水将空气从高处拉下来，形成一个暴力的、相互配合的上升气流和下降气流的循环。 龙卷风 龙卷风 了解龙卷风是如何形成的。
通过正确预测这种情况，SELS预报员能够为动员特殊观测网络和人员提供时间。如果风暴真的发生了，根据直接观察会发出具体的警告。这两个步骤包括龙卷风或严重大雷雨 “观察”,这是SELS预报员准备的预报，而“警告”,通常由当地的观测机构发布。当天空晴朗时，手表可能会发行，它通常覆盖许多县。它会提醒受影响区域注意威胁，但不会试图确定是哪一个团体会受到影响。 相比之下，这种警告对于一个地方非常具体，需要立即采取行动。各种类型的雷达都可以用来探测大冰雹、沉重的雨滴、相对清晰的快速上升气流区域，甚至龙卷风的旋转。这些指示器，或者说一个真实的景象，经常会触发龙卷风警报。实际上，警告是一种特定的声明，表明危险是逼近的，而手表是一种预测，表明在给定的地区，稍后可能需要发出警告。 长期预测 技术 长期天气预报有着不同于短期或中期天气预报的历史和方法。在大多数情况下，它没有应用从特定的初始地图及时前进的概要方法。相反，长期气象预报员倾向于使用气候学方法，经常关注一段时间内的广阔天气图，而不是试图预测日常细节。 有好处理由相信基于“初始地图”方法的日常预测的极限大约是两周。因此，大多数长期预测试图预测给定月份或季节偏离正常条件的情况。这种偏离被称为反常。一项预测可能会指出，“明尼阿波利斯的春季气温有65%的概率高于正常水平。”这很可能是基于一个预测异常显示温度异常模式的地图。地图并不试图预测特定一天的天气，而是预测长时间的趋势(即，比正常温度高)，例如季节(即，春天)。 美国气象局在2008年年初开始进行实验性的长期预报第二次世界大战和它的继任者，国家气象局，继续用概率的术语表达这样的预测，清楚地表明它们是不确定的。验证表明温度预测反常比那些更可靠沉淀，月预报比季节预报更好，冬季预报比其他季节更准确。
在20世纪80年代之前，长期预测中常用的技术主要依赖于模拟的一种方法，将前几年的天气状况(地图)与今年的天气状况进行比较，以确定与大气当前模式(或“习惯”)的相似性。然后，在那些“相似”的年份中随后发生的事情和今年将要发生的事情之间建立了联系。大多数技术都是相当主观的，而且常常存在解释上的分歧，因此质量参差不齐，可靠性差。 持续性(温暖的夏天跟随温暖的春天)或反持续性(寒冷的春天跟随温暖的冬天)也被使用，尽管严格地说，大多数预测者认为持续性预测是“无技能”的预测。然而，他们也取得了有限的成功。
新程序的前景
在20世纪的最后25年，长期天气预报的方法和前景发生了重大变化。受到…的刺激杰罗姆·纳米阿斯作为美国气象局长期预报部门30年的负责人，科学家们开始将海洋表面温度异常视为未来季节和遥远地点大气温度异常的潜在原因。与此同时，其他美国气象学家，尤其是约翰·华莱士展示了在世界不同地区大气流动的某些重复模式是如何相互关联的。有了卫星观测，调查人员开始研究厄尔尼诺现象现象。大气科学家也恢复了吉尔贝·助行架20世纪早期的英国气候学家，他研究了南方涛动，上述的上下波动大气压力在南半球。助行架调查了澳大利亚异常高压和阿根廷低压造成的相关空气环流(后来称为沃克环流)。 所有这些导致了关于异常温暖或寒冷的海水以及异常高或低的大气压力的出现如何在巨大的全球联系中相互关联的新知识。对这些联系——厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)——以及这些巨大系统的部分行为的了解，使预测者能够做出更好的长期预测，至少在一定程度上是因为ENSO的特征变化缓慢且有些规律。这种研究空气海洋可能代表着长期预测革命阶段的开始。
