1、首先说说原理，气象预报的原理其实就基于三大定律 - 贝塞尔-莫雷尔（Bessel’s and Moeller’s）定积分方程以及凯尔文-赫歇尔（Kelvin-Helmholtz）气流运动方程和博克斯-琼斯（Booneks-Jones）大气扩散方程，这些可以查看物理气象学的书籍（推荐庄国顺教授编著的《气象学》）；利用这些基础理论就可以推导出温度、气压等的大气动态和大气扩散过程。然后通过数值方法求解这些微分方程组，最后得到各个节点未来时刻（比如3小时后）的温度和压力值——这就是传统意义上的气象预报，当然这种预测是基于气象数据的统计特征做出的，因此本质上是个概率问题，预测本身带有一定的风险。
2、其次说说原理的实现，目前主要有两种手段，一种是以国家气象中心为代表的大型气象中心的超级计算机，这种计算机的运算速度可以达到一万亿次/秒，利用这种机器可以比较精确的计算出气象数据在某个时间节点上的数值，也就是传统的气象预报。然而这种方法需要庞大的数据支持以及良好的数学基础才能完成，并且随着计算量呈指数增长，当节点数目增加时，其难度和复杂度呈现几何倍数增长。另一种方法是以亚马逊的AWS（Amazon Web Services）为代表的云计算平台，利用云计算平台的庞大算力和资源共享特性，可以将大量的计算任务分解成无数小小的模块，分别交给许多电脑甚至是芯片来完成，最后把各个部分的结果进行整合，即可得到最终的结果。这种方式的好处在于可以利用廉价而庞大的计算资源，缺点则是精度不够高，因为云计算是一种近似计算，只适用于一些数值稳定性较好的问题。
