描述刮风下雨，文学家用的是风花雪月的语言，气象专家用的却是数学语言。
天气预测还有一种方法是动力学方法，任何一种运动实际上都能用数学和物理的方法描述出来，大气运动也不例外，套用一个个动力学模式，就能把大气的运动规律，用数学的语言描述出来。
说到这里，李博士给我们举了一个简单而形象的例子，如果我们知道一辆汽车每小时的行驶速度是60公里，下午3点朝京石高速公路出发，那么就大概能预测出它是两个小时后到达石家庄，也就是说不需要时时刻刻去监测它，但是也能知道它的行踪。
对天气预测也是同样的道理，当气象人员观测到一团冷空气，正以某个速度，从某个地方出发，把这些初始数据输入早已经设计好的“数学方程”，就像解答数学题一样，能得到一个解，也就是未来的天气预测。
在李博士手中有一个资料对比图，2003年淮河流域发生大范围降水，后来的实际观测数据汇总图，和他们之前根据预测资料做的图示非常相像。
“当然实际操作中，天气预测过程是很复杂的。”李博士说。空气流动不像汽车那样有固定方向，空气是向四面八方流动的，气象专家在设计这些“数学方程”的时候也会考虑到这些因素。如果空气行进途中有一个大山，也要考虑到如何把它描述出来；太阳辐射地面，有人的时候是如何辐射，没有人的时候是如何辐射地面？这些因素都要考虑进去，所以“数学方程”设计时也十分复杂。
空气运动无国界，要监测全球的气候变化，再对天气进行诊断。
在利用这些“数学方程”进行预测之前，气象工作人员最主要的工作还是对大气进行监测和诊断，以便获得丰富的初始数据。
国家气候中心每天监测的不仅仅是中国境内的气候变化，还有全球气候的变化。因为空气流动是无国界的，今天正在影响我国的一团空气，可能一个星期前正在欧洲，如果要预测一个月之后的天气，不仅仅是中国局部地区的大气运动会带来影响，可能更多的是即将运动过来的外部空气的影响。
全球监测资料从何而来？这就需要国际气象组织（WMO）的协调，在每天某一个固定时间，可能是早晨8点，全球各成员国同时开始观测，马上发布数据，可能9点到10点国家气候中心就能获得全球的一手气象资料。从地面到高空，十几公里不同层次的各种气象要素数据，包括风向、风速、温度、湿度等。
有了监测数据，气象专家再对天气进行诊断和预测，李博士笑着说：“我们通常也把天气当成自己的病人，不过我们和医生的不同之处在于，医生可以根据病人的病情，给他打针、吃药，想办法治好他，但是从人与自然的角度来说，我们难以对天气实施大的‘手术’，人类对自然的改变非常有限，比如实施小范围的人工降雨、人工消雾等，一般很难阻止灾害天气的发生。”
当然，除了科学数据外，也有其他预测天气的方法。在此介绍一些比较可信赖的方法。
天候徵候预测天气
轻浮飘动快的云，显示有风
轻浮快飞而低空的云，密集层云，有风有雨的现象
乌黑的云，显示有雨
轻薄的云，成为松软的云堆，预见好天气
稠密形似直的云，有白光照射，雨将降落，且有风助势
似雾的湿云，云层高高低低，显示风吹和雨降
云层由高而低的飞动，显示风向
浓云密怖不见天日，风雨即至
清晨天际灰色或晨间大雾，是晴天徵兆
日落时天色红黄，沉落时太阳特别大，是晴天预兆
晚间彩虹出现，月明星朗是晴天预兆
清晨天空呈红色，或云层低暗，或有虹，是下雨徵兆
空气潮湿，炊烟低垂，将下雨
看远山觉得很近，听远声觉得很清晰，会下雨
厕所臭气突增，帐篷紧缩，将下雨
卷云逐渐加厚且下降，将有移动性暴风雨
积云体积增大并迅速加厚时，可能有局部阵雨或暴风雷雨
碎云迅速移动，将生暴风
积云呈灰白色，而日光穿云为云眼，将有阵雪或冰雹，此现象在冬季或超过3000公尺以上的山地常见
黄昏前有薄雾，将有阴雨.晨间草上露水特别多，天将晴朗，反之则阴雨
黄昏时，东方闪电将有强风，南方闪电天气晴朗，北方闪电则有阴雨
虹在东方表天气晴朗，西方则有阴雨
太阳四周焦热，将有阴雨，月亮则有强风
春、秋、冬吹西风是晴天，吹南风或东风会下雨。
夏天吹南风是晴天。
盛夏打雷连续三天。
秋雨感觉凉爽，天气就会变好；闷热台风就快接近。
秋天落日时感觉冷，翌日放晴。
秋空明朗是是翌日下雨的预告。
早下出现彩虹是下雨的前兆；黄昏有彩虹，翌日就放晴。
比平常美丽的夕阳是下雨的预告。
很远的岛或山景色明朗看得见时就会下雨。
一等星在头上闪烁天气就会恶化。
早上下霜那天是晴天。
阳光照射强烈而闷热，没有风的夏天，入道云出现，则容易发生打雷。
东风是天气恶化的前兆。
喷烟向北西、北方或西方随风飘动就会降雨，向南飘动则会放晴。
冬天太平洋侧刮南风，天气就恶化。
冬天恶劣的天气不会持续太长久，最多不过二、三天。
禽兽徵候预测天气变化
鸟雀低飞，争栖，下雨之兆
鱼跃水面，蚂蚁搬家,青蛙乱鸣，蜻蜓低飞，下雨之兆
鸟类高飞，海鸟向河上飞翔是晴天徵兆
雌鸡登高抱晓是晴天徵兆
蜘蛛张网属於是晴天徵兆
斑鸠早晨与黄昏前鸣叫，表天将晴朗
画眉在早晨，中午，黄昏前鸣叫，天将晴朗
乌鸦鸣叫，天将阴雨
猫在阴雨天喝水，天将连续阴雨
蜘蛛忙於做巢就快要下雨。
蟋蟀很热闹的叫啼的晚上，翌日是晴天。
乌鸦啼声比平常小的时候会下雨。
松顶头笠缩短则快下雨。
地面蚯蚓爬出来就是下雨的前兆