Прогноз погоды — это научно обоснованное предположение о будущем состоянии атмосферы, которое составляют метеорологические службы на основе данных с огромной сети наблюдений. Эти прогнозы критически важны для сельского хозяйства, транспорта (суша, море, воздух) и предупреждения стихийных бедствий. Координацию глобального обмена данными осуществляет Всемирная служба погоды, объединяющая информацию с более чем 15 спутников, 7300 судов, 10 000 наземных станций и других источников, которые затем обрабатываются с помощью суперкомпьютеров и численных моделей атмосферы.

Прогнозы классифицируются по заблаговременности: от текущей погоды (до 2 часов) до долгосрочных (до 2 лет) и даже климатических прогнозов на десятилетия. При этом точность снижается с увеличением срока: сверхкраткосрочные оправдываются на 95–96 %, а долгосрочные — лишь на 60–65 %. Краткосрочные и недельные прогнозы обновляются ежедневно, а месячные и сезонные — реже, при этом существуют специализированные типы, например авиационные, с детальной информацией для полётов. Современные методы численного прогнозирования решают сложнейшие уравнения динамики атмосферы, учитывая вращение Земли, излучение и фазовые переходы воды.