Физические явления и процессы, непрерывно совершающиеся в атмосфере, не обособлены друг от друга. Они всегда взаимосвязаны, а их сочетание очень сложно и бесконечно меняется. Сочетание всех атмосферных явлений в данном месте в определенный момент или короткий промежуток времени характеризует состояние воздуха, т. е. погоду.Совокупность и последовательная смена всех возможных в данной местности условий погоды за много лет называетсяклиматом. Можно говорить о климате материка, его какой-то части, зоны, о климате района, даже отдельного города. Погода и климат воздействуют на органическую жизнь и на деятельность людей.
Было время, когда человек очень сильно зависел от капризов погоды. Горячие ветры, засухи, не в меру обильные дожди уничтожали посевы и пастбища. Сильные бури часто топили корабли и разрушали дорогостоящие сооружения. И все это происходило потому, что человек не знал причин, вызывающих эти грозные явления природы, и не мог заблаговременно их предвидеть.
Постепенно человеческий ум все глубже проникал в тайны атмосферных явлений и процессов. Современная наука об атмосфере — метеорология — решает важные научные и практические задачи. Всесторонне изучая строение и свойства атмосферы, а также происходящие в ней физические явления и процессы, метеорологи разрабатывают и совершенствуют методы прогноза (предсказания) погоды. Они ищут способы борьбы с неблагоприятными атмосферными явлениями, разрабатывают методы изменения погоды и климата в необходимом для человека направлении. Это уменьшает зависимость людей от погоды и климата.
Исследуя атмосферу, метеорологи исходят из общих законов физики, особо учитывая при этом географические условия, в которых протекают атмосферные процессы. Но в отличие от физики, для которой одним из основных методов исследования является эксперимент, т. е. искусственное воспроизведение явлений в лабораториях, метеорология раскрывает закономерности изучаемых ею явлений и процессов на основе данных наблюдений в естественных условиях. И хотя в последнее время в некоторых метеорологических работах все большее значение приобретает эксперимент, ведущая роль в науке об атмосфере по-прежнему принадлежит натурным наблюдениям.