精准预报天气是永恒的话题。气象是指发生在大气中的风、云、雨、雪等大气现象。天气是指每时每刻、短时间内气象特点的综合状况。天气与每个人的生活息息相关，影响国民经济和安全。而且，全球超过80%的自然灾害是气象灾害及其衍生灾害，在我国因气象灾害造成的经济损失平均超过自然灾害经济损失的70%。因此，监测和预报天气是气象工作的核心内容。
在20世纪，电子计算机的发展促成了数值天气预报技术的发展。
数值天气预报是基于数学物理学方法，来客观、定量计算未来天气演变的科学。从20世纪50年代试验成功以来，经过70年的发展，已经成为一个跨学科的复杂而严格的系统性工程，使得天气预报从传统的以统计和经验为主的天气图方法，转变成为客观定量的科学和超级计算。数值预报被认为是自然科学各领域中最具影响的成就之一。当然，数值天气预报的成功和进步也离不开无线电探空、卫星、雷达等先进大气探测技术的广泛应用。
2019年第10期《科学世界》的特辑文章“天气预报的科学”以图文并茂的形式，深入浅出地介绍了数值天气预报以及影响我国的天气系统与大气环流；从防灾减灾的角度，对台风、龙卷、暴雨等的生成机制进行了剖析；还对普通大众关于天气预报存在的一些疑问，诸如何为降水概率，为什么有时天气预报不准等给出了解答。
由于篇幅所限，除讨论了气候变化对极端天气的影响外，特辑文章没有详细介绍天气预报中的气候预测。应该指出，对未来月、季、年际乃至年代纪的气候进行预测和预估，也是当前国际大气科学界努力的主要方向之一。随着20世纪80年代以来气候与气候变化科学的研究，气候预测也取得了令人瞩目的成就，例如对厄尔尼诺与南方涛动的成功预测等。
当然，基于超级计算机的数值天气预报与气候预测还有很长的路要走。
一方面，大气运动本身的混沌特性决定了天气预报存在着可预报极限；另一方面，天气预报所依赖的超级计算机模型只是大气运动的近似模型，限于目前的研究水平，影响天气变化的诸多因素（如对流、云、湍流等）尚不能在模型中准确表达。此外，任何观测总是有误差的，我们不可能知道精准的大气状态。同时，无论如何超级，计算机模型也总是存在计算误差的。提高天气预报准确率是一个世界性的难题。