天气图预报方法因受观测网点数量、观测时间及预报员经验等因素的限制，只能定性地做出48小时以内的短期天气预报，超过48小时则准确率大大降低，于是追求一种定量而且准确率较高、时效也较长的预报方法，则成了气象学家们的一个重要目标。这就是用数学物理方法定量地算出天气预报，气象学上叫作数值预报。

由于大气运动量虽然瞬息多变，但也有一定的规律性，而且所有的天气变化，均是大气运动中的能量积累、释放、转换的结果，其特征可以用气温、气压、风向风速、水汽量等数值来表示。因此完全可以用流体力学方程组来表示大气的运动状态，然后通过求解这些方程组得到未来某段时间内的各种气象要素的值，从而作出相应的气象预报。

这种预报方法虽然早在1904年和1922年分别由挪威气象学家皮叶尼克斯和英国气象学家理查逊提出，但是由于繁浩的计算量，在没有大型电子计算机的当时是无法实现的。直到1946年数学家纽曼在美国带领一批数学；气象学家，经过长达4年的时间于1950年成功地算出了一张24小时高空气压分布图、揭开了气象预报史上的新篇章。以后随着电子计算机的不断发展，大大缩短了数值预报的计算时间，使得数值预报方法越来越成熟，并于60年代投入业务使用。

我国数值预报起步于80年代，是购买日本的计算机进行3—5天的气象预报。1993年我国自行研制的银河一Ⅱ巨型计算机投入气象业务后，预报时效提高到了5—7天，进入世界数值预报先进国家之列。