目前，发达国家的气象中心使用的是几千亿次甚至上万亿次的电子计算机，而且有卫星、海上飘浮站、地面观测站、高空探测站、无人自动气象站等为其提供大量的气象资料。但是，除了在台风、寒潮等灾害性预报方面成效显著外，在日常天气预报，特别是在地形复杂的山区其预报准确率并没有发生太大变化。天气预报报不准的情况仍时有发生。
当今世界各国都在大力发展自动气象站观测网，其最终目的是为了提高天气预报的准确率。不过，自动气象站探测的项目仍是温、压、湿、风、降水五大要素。即使运用高新技术，增加云、能见度、天气现象等观测项目，达到常规观测精度，气象科学也未必会因此而发生质的飞跃。按照目前这个思路走下去，气象仪器和相关设备会越来越复杂；随着自动化程度不断提高，仪器装备的造价也必然会越来越高，但天气预报的准确率却不会因此而有相应的提高。气象学家必须另辟蹊径，改变传统观念，寻找新的探测对象。
从本质上说，大气中所发生的一切现象，都是由干洁空气密度、水汽密度和尘埃微粒的密度发生变化而引起的。可以想象，如果各地大气的密度完全一样，那就不会有高气压和低气压、高温和低温、高湿和低湿的差异，当然也就不会有天气变化。由此看来，只要真正掌握了地球大气密度的变化规律，对各种天气现象的预报也就简单多了。
100多年来，气象学家之所以一直在温、压、湿、风、降水五大气象要素上做文章，这完全是由历史因素造成的。人类认识地球大气的过程最初是靠肉眼观察，以后有了温度表、气压表、毛发湿度表、测风仪和雨量筒等，才开始观测空气温度、气压、湿度、风和降水。常规气象观测从古到今主要就是这几项。而对空气密度的测定，其难度要大得多，而且只能在实验室里进行。现在不同了，遥感技术有了很大发展。如果应用这项技术，可以精确地探测到整个大气层各个高度上的干空气密度、水汽密度和各种尘埃微粒的变化。那么，未来的自动气象站就不仅设在地面上，而且主要应该设在太空中。它不仅能提供传统的观测项目资料，而且还能提供地球大气密度连续变化的图像资料。
气象中心不间断地接收到由卫星和地面观测站发来的各种信息，通过计算机，在显示屏上不仅能展现全球大范围的大气密度连续变化图像和相关数据，而且还能显示出局部地区大气密度连续变化的图像和与之相对应的天气状况。这种计算机具有图像记忆、识别、学习、逻辑推理和自动纠错等能力，因而能够在很短时间内，根据当前观测到的大气密度变化的图像，找到过去与之相似的图像，再根据相似性原理，做出未来各个时段的天气预报。随着时间的推移，机内存储的图像资料越来越丰富，预报能力会逐步增强，预报时效也越来越长。这样做出的天气预报，自始至终没有人的介入，因此称得上真正的客观预报。那时，人们会发现，这项新的探测技术已经把气象科学从宏观世界引进微观世界，进而引发气象科学的一场革命。
随着科学技术的进步，这一理想终将能够实现。到那时，气象观测人员将不必再顶风冒雨、夜以继日地监视天空，气象预报人员也无需为报准天气而绞尽脑汁、费尽心思。他们将利用由计算机提供的各种气象产品，在多种交叉学科、边缘学科领域里展现自己的聪明才智，直接为社会各界服务。已有100年以上历史的天气图法和正处于发展阶段的数值天气预报方法，都将成为历史。
人类对大气层的探测，从萌芽时期的目测发展到成长时期的仪器观测，是一次历史性的飞跃；而大气遥感技术的兴起是气象科学的又一次飞跃。
在过去100多年里，大气探测由点到面，由地面到高空，逐步形成了以常规观测为基础，以气象卫星为骨干的全球观测系统。随着空间技术的发展，大气探测的研究范围也由地球大气逐渐扩展到宇宙空间和其他行星大气。气象科学的发展，使人们对大气运动规律的认识不断深化。但是，天气预报的准确率、预报的时效与人们的期望值之间，还存在着较大距离，气象科学还有较大的发展空间。历史经验告诉我们：要使气象科学产生新的飞跃，就需要一种全新的理念、全新的探测手段。21世纪，气象学家们面临的是一个历史性的发展机遇。