氣象學的研究已有壹百多年的歷史，其發展與手段和技術的創新有關，經歷了四個階段:20世紀20年代以前，是分析各種大氣壓力系統及其天氣分布的第壹階段，主要利用地面。20世紀20年代以後，由於無線電探空儀的研制成功，獲得了高空氣象數據，對高空氣象數據的研究從地面擴展到三維空間，這是第二階段。在這個階段，挪威氣象學家提出了極鋒理論，瑞典氣象學家提出了該理論。極鋒理論總結了典型的極鋒模式(包括氣旋從誕生、發展到消亡的生活史)，指出了溫帶的移動性。
天氣框架
天氣框架
在氣旋中，有壹個由來自極地的冷空氣和來自熱帶的暖空氣形成的界面，稱為極鋒(見)。根據氣團理論，中緯度的天氣變化是不同來源相互作用的結果。當壹個地方被氣團控制時，通常會出現典型的天氣。在兩種氣團相遇的地方，天氣變化往往非常劇烈。20世紀30年代以後，氣象學進入第三階段。其標誌是理論的提出和應用。65438-0939年，瑞典氣象學家通過對大量高空天氣圖的分析，提出了長波(行星波)理論，發現極鋒氣旋在長波的特定位置發展，氣旋的移動和發展與長波密切相關。在這個階段，天氣學開始與動力氣象學相結合。除了羅斯比長波公式的廣泛應用，英國氣象學家R.C .蘇特克利夫和挪威氣象學家s .帕特森在簡化渦度方程的基礎上，分別提出了判斷地面天氣系統發生發展的條件(見)。此外，芬蘭氣象學家對西風帶大尺度天氣系統的特征做了大量研究，美國氣象學家C.W .牛頓對強對流風暴做了大量研究。美國氣象學家h·裏爾在熱帶天氣分析、熱帶大氣環流和研究方面做出了貢獻(見)。20世紀60年代後，氣象學進入第四階段。由於高速電子計算機的使用，天氣學和動力氣象學的結合更加緊密。具體體現在對天氣系統的數值模擬試驗(見)和診斷分析(見)，從中進壹步了解天氣系統發生發展的物理機制。同時，由於氣象衛星提供了大量人口稀少地區(如海洋、極地、高原、沙漠地區)的氣象數據，熱帶氣象學發展迅速，發現了許多新的大氣運動。由於探測手段的不斷改進，對強對流天氣的研究也不斷深入。
我國氣象學家最早在1925年對我國的天氣類型進行了分類。在1931，沈研究了中國江淮流域的氣旋。在1934~1936期間，李賢智研究了南半球與西北太平洋的關系，初步提出了兩個半球大氣環流的相互作用。1943年，魯寫了中國第壹本書《天氣預報》，研究了20世紀三四十年代中國的寒潮和臺風。後來對中國歷史上的暴雨、寒潮、高原氣象的研究，對高空切變低壓(see)、中國降水天氣系統與中低緯環流相互作用的研究，對熱帶環流的研究，對氣團和鋒面的研究，都對天氣學的發展做出了貢獻。