हवामानशास्त्र म्हणजे वातावरण, वातावरणातील घटना आणि आपल्या हवामानावरील वातावरणाचा प्रभाव यांचा अभ्यास. वातावरण हे एखाद्या ग्रहाभोवती असलेल्या भौतिक वातावरणाचा वायूचा थर आहे. पृथ्वीचे वातावरण अंदाजे 100 ते 125 किलोमीटर (65-75 मैल) जाड आहे. गुरुत्वाकर्षणामुळे वातावरण खूप दूरवर पसरत नाही
                  हवामानशास्त्र ही वायुमंडलीय विज्ञानाची एक उपशाखा आहे, एक संज्ञा ज्यामध्ये वातावरणाच्या सर्व अभ्यासांचा समावेश होतो. उपशाखा हे एका व्यापक विषय किंवा विषयातील अभ्यासाचे एक विशेष क्षेत्र आहे.
                  क्लायमेटोलॉजी आणि एरोनोमी हे देखील वायुमंडलीय विज्ञानाचे उपविषय आहेत. वातावरणातील बदल जगाच्या हवामानाची व्याख्या आणि बदल कसे करतात यावर हवामानशास्त्र लक्ष केंद्रित करते.
                  एरोनॉमी हा वातावरणाच्या वरच्या भागांचा अभ्यास आहे, जेथे अद्वितीय रासायनिक आणि भौतिक प्रक्रिया घडतात.हवामानशास्त्र हे वातावरणाच्या खालच्या भागांवर लक्ष केंद्रित करते, प्रामुख्याने ट्रोपोस्फियर, जिथे बहुतेक हवामान घडते. 
                  हवामानशास्त्रज्ञ आपल्या हवामानाचे निरीक्षण, स्पष्टीकरण आणि अंदाज देण्यासाठी वैज्ञानिक तत्त्वे वापरतात.ते बर्‍याचदा वातावरणीय संशोधन किंवा ऑपरेशनल हवामान अंदाज यावर लक्ष केंद्रित करतात. संशोधन हवामानशास्त्रज्ञ हवामानशास्त्राच्या अनेक उपविषयांचा समावेश करतात:
                  1) हवामान मॉडेलिंग
                  2)  रिमोट सेन्सिंग
                  3)  हवेची गुणवत्ता
                  4)  वातावरणीय भौतिकशास्त्र 
                  5)  हवामान बदल. 
  ते वातावरण आणि पृथ्वीचे हवामान, महासागर आणि जैविक जीवन यांच्यातील संबंधांवर देखील संशोधन करतात.
           पूर्वानुमानकर्ते ते संशोधन, वातावरणातील डेटासह, वातावरणाच्या सद्य स्थितीचे वैज्ञानिकदृष्ट्या मूल्यांकन करण्यासाठी आणि त्याच्या भविष्यातील स्थितीचा अंदाज लावण्यासाठी करतात.पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर आणि त्यावरील दोन्ही वातावरणातील परिस्थिती विविध स्त्रोतांवरून मोजली जाते: 
           1)हवामान केंद्रे, 
           2)जहाजे
           3) विमाने
           4) रडार
           5)  हवामान फुगे 
           6) उपग्रह
   हा डेटा जगभरातील केंद्रांवर प्रसारित केला जातो जे जागतिक हवामानाचे संगणक विश्लेषण करतात. विश्लेषणे राष्ट्रीय आणि प्रादेशिक हवामान केंद्रांना दिली जातात,जे हा डेटा संगणकांमध्ये फीड करतात जे वातावरणाच्या भविष्यातील स्थितीचे मॉडेल करतात. माहितीचे हे हस्तांतरण दर्शविते की हवामान आणि त्याचा अभ्यास अनेक, परस्परसंबंधित मार्गांनी कसा होतो
 
 *हवामानशास्त्राचा इतिहास

हवामानशास्त्राचा विकास हा विज्ञान, गणित आणि तंत्रज्ञानातील घडामोडींशी सखोलपणे जोडलेला आहे. ग्रीक तत्त्ववेत्ता अॅरिस्टॉटलने सुमारे ३४० ईसापूर्व वातावरणाचा पहिला मोठा अभ्यास लिहिला. तथापि, अॅरिस्टॉटलच्या अनेक कल्पना चुकीच्या होत्या, कारण ते तयार करणे आवश्यक आहे यावर त्याचा विश्वास नव्हता .

      वैज्ञानिक पद्धतीवरील वाढत्या विश्वासाने 17व्या आणि 18व्या शतकात हवामानशास्त्राच्या अभ्यासात खूप बदल केले.
                        इव्हान्जेलिस्टा टोरिसेली या इटालियन भौतिकशास्त्रज्ञाने निरीक्षण केले की हवेच्या दाबातील बदल हवामानातील बदलांशी जोडलेले आहेत. 
                        १६४३ मध्ये टॉरिसेलीने बॅरोमीटरचा शोध लावला.हवेचा दाब अचूकपणे मोजा. बॅरोमीटर हे अजूनही हवामान प्रणाली समजून घेण्यासाठी आणि अंदाज करण्यासाठी एक प्रमुख साधन आहे.
                         1714 मध्ये जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ डॅनियल फॅरेनहाइटने पारा थर्मामीटर विकसित केला. या उपकरणांमुळे दोन महत्त्वाच्या वायुमंडलीय चलांचे अचूक मोजमाप करणे शक्य झाले
                          1800 च्या दशकाच्या मध्यात अमेरिकन शोधक सॅम्युअल मोर्सने टेलीग्राफचा शोध लावेपर्यंत हवामान डेटा द्रुतपणे हस्तांतरित करण्याचा कोणताही मार्ग नव्हता.या नवीन तंत्रज्ञानाचा वापर करून, हवामान कार्यालये माहितीची देवाणघेवाण करू शकले आणि पहिले आधुनिक हवामान नकाशे तयार करू शकले.या नकाशांनी आयसोबार (समान हवेच्या दाबाच्या रेषा) आणि समताप (समान तापमानाच्या रेषा) सारख्या माहितीचे अधिक जटिल संच एकत्र केले आणि प्रदर्शित केले. या मोठ्या प्रमाणावरील हवामान नकाशांसह, हवामानशास्त्रज्ञ हवामानाच्या विस्तृत भौगोलिक चित्राचे परीक्षण करू शकतात आणि अधिक अचूक अंदाज लावू शकतात.
                          1920 च्या दशकात, नॉर्वेजियन हवामानशास्त्रज्ञांच्या गटाने हवेच्या वस्तुमान आणि आघाडीच्या संकल्पना विकसित केल्या ज्या आधुनिक हवामान अंदाजाचे मुख्य घटक आहेत.भौतिकशास्त्राच्या मूलभूत नियमांचा वापर करून, या हवामानशास्त्रज्ञांनी शोधून काढले की प्रचंड थंड आणि उबदार हवेचा समूह अनेक हवामान प्रणालींचे मूळ असलेल्या नमुन्यांमध्ये हलतो आणि एकत्र होतो.
                          1950 आणि 1960 च्या दशकातील तांत्रिक विकासामुळे हवामानशास्त्रज्ञांना मोठ्या प्रमाणावर हवामान प्रणालींचे निरीक्षण करणे आणि अंदाज करणे सोपे आणि जलद झाले.
                          1950 च्या दशकात कॉम्प्युटरने जटिल समीकरणांद्वारे शेकडो डेटा पॉइंट्स चालवून वातावरणातील परिस्थितीचे पहिले मॉडेल तयार केले.ही मॉडेल्स मोठ्या प्रमाणात हवामानाचा अंदाज लावण्यास सक्षम होत्या, जसे की आपल्या ग्रहाला प्रदक्षिणा घालणाऱ्या उच्च-आणि कमी-दाब प्रणालींच्या मालिका.
TIROS I या पहिल्या हवामानविषयक उपग्रहाने 1962 मध्ये अंतराळातून हवामानाचा पहिला अचूक अंदाज दिला.TIROS I च्या यशाने अधिक अत्याधुनिक उपग्रहांच्या निर्मितीला प्रोत्साहन दिले. अत्यंत अचूकता आणि वेगाने डेटा संकलित आणि प्रसारित करण्याच्या त्यांच्या क्षमतेने त्यांना हवामानशास्त्रज्ञांसाठी अपरिहार्य बनवले आहे.प्रगत उपग्रह आणि त्यांच्या डेटावर प्रक्रिया करणारे संगणक ही आज हवामानशास्त्रात वापरली जाणारी प्राथमिक साधने आहेत.

*आजचे हवामानशास्त्र

आजच्या हवामानशास्त्रज्ञांकडे विविध साधने आहेत जी त्यांना हवामान प्रणालीचे परीक्षण, वर्णन, मॉडेल आणि अंदाज लावण्यास मदत करतात. अंदाज अचूकता आणि कार्यक्षमतेत सुधारणा करून वेगवेगळ्या हवामानशास्त्रीय स्केलवर या तंत्रज्ञानाचा वापर केला जात आहे.

रडार हे एक महत्त्वाचे रिमोट सेन्सिंग तंत्रज्ञान आहे ज्याचा उपयोग अंदाज वर्तवण्यात येतो. रडार डिश हा एक सक्रिय सेन्सर आहे ज्यामध्ये ते रेडिओ लहरी बाहेर पाठवते जे वातावरणातील कणांना बाहेर काढतात आणि पुन्हा डिस्कवर परत येतात.संगणक या डाळींवर प्रक्रिया करतो आणि ढगांचे क्षैतिज परिमाण आणि पर्जन्य आणि हे ढग ज्या दिशेने फिरत आहेत ते ठरवतो.

दुहेरी-ध्रुवीकरण रडार म्हणून ओळखले जाणारे नवीन तंत्रज्ञान, क्षैतिज आणि उभ्या रेडिओ लहरी स्पंदांचे प्रसारण करते या अतिरिक्त नाडीसह, दुहेरी-ध्रुवीकरण रडार पर्जन्यवृष्टीचा अंदाज लावण्यास अधिक सक्षम आहे
पर्जन्याचे प्रकार वेगळे करा—पाऊस, बर्फ, गार वारा. दुहेरी-ध्रुवीकरण रडार फ्लॅश-फ्लड आणि हिवाळा-हवामान अंदाज मोठ्या प्रमाणात सुधारेल.

*हवामानशास्त्राचे प्रमाण

हवामान हे अवकाश आणि वेळेच्या वेगवेगळ्या प्रमाणात घडते. चार हवामानशास्त्रीय स्केल आहेत: मायक्रोस्केल, मेसोस्केल, सिनोप्टिक स्केल आणि ग्लोबल स्केल. हवामानशास्त्रज्ञ अनेकदा लक्ष केंद्रित करतात त्यांच्या कामात एक विशिष्ट स्केल.

१)सूक्ष्म हवामानशास्त्र
मायक्रोस्केल हवामानशास्त्र काही सेंटीमीटर ते काही किलोमीटरपर्यंतच्या आकारमानाच्या घटनांवर लक्ष केंद्रित करते,आणि ज्यांचे आयुष्य कमी आहे (एका दिवसापेक्षा कमी). या घटना अतिशय लहान भौगोलिक क्षेत्रांवर आणि त्या भागातील तापमान आणि भूप्रदेशांवर परिणाम करतात.
सूक्ष्म हवामानशास्त्रज्ञ अनेकदा माती, वनस्पती आणि भू-सपाटीजवळील पृष्ठभागावरील पाणी यांच्यामध्ये होणाऱ्या प्रक्रियांचा अभ्यास करतात. ते या पृष्ठभागांमधील उष्णता, वायू आणि द्रव यांचे हस्तांतरण मोजतात.सूक्ष्म हवामानशास्त्रामध्ये अनेकदा रसायनशास्त्राचा अभ्यास केला जातो.

२)मेसोस्केल हवामानशास्त्र
मेसोस्केल घटनांचा आकार काही किलोमीटर ते अंदाजे 1,000 किलोमीटर (620 मैल) पर्यंत असतो. दोन महत्त्वाच्या घटना म्हणजे मेसोस्केल कन्व्हेक्टिव्ह कॉम्प्लेक्स (MCC) आणि मेसोस्केल कन्व्हेक्टिव्ह सिस्टम (एमसीएस). दोन्ही संवहनामुळे होतात, हे एक महत्त्वाचे हवामानशास्त्रीय तत्त्व आहे.संवहन ही रक्ताभिसरणाची प्रक्रिया आहे. उबदार, कमी-दाट द्रवपदार्थ वाढतो आणि थंड, घनदाट द्रवपदार्थ बुडतो. बहुतेक हवामानशास्त्रज्ञ ज्या द्रवपदार्थाचा अभ्यास करतात ते हवा आहे. (वाहणारा कोणताही पदार्थ द्रव मानला जातो संवहनामुळे ऊर्जा, उष्णता आणि आर्द्रता यांचे हस्तांतरण होते—हवामानाचे मूलभूत बिल्डिंग ब्लॉक्स.

 ३)सिनोप्टिक स्केल हवामानशास्त्र
सिनोप्टिक-स्केल इंद्रियगोचर अनेक शंभर किंवा हजारो किलोमीटर क्षेत्र व्यापते. स्थानिक हवामान अंदाजांवर उच्च- आणि कमी-दाब प्रणाली दिसतात, स्केल मध्ये synoptic आहेत. दाब, संवहन सारखाच, एक महत्त्वाचा हवामानशास्त्रीय सिद्धांत आहे जो चक्रीवादळ आणि कडाक्याच्या थंडीच्या प्रादुर्भावासारख्या विविध प्रकारच्या हवामान प्रणालीच्या मुळाशी आहे.

 ४)ग्लोबल स्केल हवामानशास्त्र
जागतिक स्तरावरील घटना म्हणजे उष्ण कटिबंधातून ध्रुवापर्यंत उष्णता, वारा आणि आर्द्रता यांच्या वाहतुकीशी संबंधित हवामानाचे नमुने. एक महत्त्वाचा नमुना म्हणजे जागतिक वातावरण अभिसरण, हवेची मोठ्या प्रमाणात हालचाल जी पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर थर्मल ऊर्जा (उष्णता) वितरित करण्यास मदत करते.जागतिक वायुमंडलीय अभिसरण म्हणजे जगभरातील वाऱ्यांची स्थिर हालचाल. हवेचे द्रव्य उच्च दाबाच्या क्षेत्रातून कमी दाबाच्या क्षेत्राकडे वळते तेव्हा वारे विकसित होतात.जागतिक वायुमंडलीय अभिसरण मुख्यत्वे हॅडली पेशींद्वारे चालवले जाते. हॅडली पेशी उष्णकटिबंधीय आणि विषुववृत्तीय संवहन पद्धती आहेत. संवहनामुळे वातावरणात उबदार हवा जास्त असते, तर थंड, दाट हवा स्थिर लूपमध्ये खाली ढकलते. प्रत्येक लूप एक हॅडली सेल आहे.हेडली पेशी व्यापारी वाऱ्यांचा प्रवाह ठरवतात, ज्याचा हवामानशास्त्रज्ञांचा अंदाज आहे.