天气图(Weather map)是指填有各地同一时间气象要素的特制地图。在天气图底图上，填有各城市、测站的位置以及主要的河流、湖泊、山脉等地理标志。

1820年，德国H.W.布兰德斯将过去各地的气压和风的同时间观测记录填入地图，绘制了世界上第一张天气图。1851 年，英国J.格莱舍在英国皇家博览会上展出第一张利用电报收集各地气象资料而绘制的地面天气图，是近代地面天气图的先驱。20世纪30年代，世界上建立高空观测网之后，才有高空天气图。

1854年11月，历史上著名的克里米亚战争正在激烈进行，英法联军包围了塞瓦斯托波尔，陆战队准备在黑海的巴拉克拉瓦港登陆。这时候，黑海上突然狂风大作，巨浪滔天。英法联军不战自溃，几乎全军覆没。

拿破仑三世接收到讯息后立即命令巴黎天文台调查这场风暴的起因，巴黎天文台台长勒弗里埃接此重任。他向各国气象学家征集风暴发生前后的气象报告。报告收集上来后，他依次把同一时间各地的气象情况填在一张张图上，经仔细分析后发现，这次风暴是自西北向东南方向移动的，当其到达黑海的前1至2天，西班牙和法国已先受其影响。

勒弗里埃分析后认为，如果当时欧洲沿大西洋一带设有气象站的话，就可以将风暴情报及时电告英法舰队，英法舰队能免遭这次风暴袭击。勒弗里埃的建议得到不少国家的响应。 1856年，法国组建了第一个正规的天气服务系统。欧洲的其他一些国家以及美国、日本也都相继组织建设观测网，开始拍发当日的气象观测结果，绘制天气图，开展观测气象、预报天气的服务。天气图是现代天气预报的开端，它使天气预报由点扩展到面，并逐步地发展成熟。

天气图可简单分为「地面」和「高空」两大类。「地面」其实泛指地球表面，在不同地点，例如海洋或山脊上，可表示极不相同的高度。因此，在阅读地面天气、温度、风向和风速图时，要注意所代表的高度。另一方面，为方便比较不同的气压系统，气压图则统一以平均海平面作为参考高度。

至于「高空」方面，由于常规的高空观测与大气分析都是在标准等气压面上进行，所以高空天气图亦习惯在等压面上绘制。受地球引力所牵制，大气密度与压力会随高度增加而下降。所以，在标准大气中，气压单位可用来表达高度。下表列出了四个常用的标准等压面与其海拔高度：

也称地面图。用于分析某大范围地区某时的地面天气系统和大气状况的图。在此图某气象站的相应位置上，用数值或符号填写该站某时刻的气象要素观测记录。所填的气象要素有：气温，露点，风向和风速，海平面气压和3小时气压倾向，能见度，总云量和低云量,高云、中云和低云的云状，低云高，现时天气和过去6小时内的天气，过去6小时降水量，特殊天气现象（如雷暴、大风、冰雹）等。根据各站的气压值绘等压线，分析出高、低气压系统的分布；根据温度、露点、天气分布，分析并确定各类锋的位置。这种天气图综合表示了某一时刻地面锋面、气旋、反气旋等天气系统和雷暴、降水、雾、大风和冰雹等天气所在的位置及其影响的范围。

也称高空等压面图或高空图。用于分析高空天气系统和大气状况的图。某一等压面的高空图填有各探空站或测风站在该等压面上的位势高度、温度、温度露点差、风向风速等观测记录。根据有关要素的数值分析等高线、等温线并标注各类天气系统。等压面图上的等高线表示某一时刻该等压面在空间的分布，反映高空低压槽、高压脊、切断低压和阻塞高压等天气系统的位置和影响的范围。低压槽简称槽，它是在同高度上，气压低于毗邻三面而高于另一面的区域，在等压面（或等高面）图上等高线（或等压线）呈近似平行的V形，Λ形的低压槽又称倒槽。在低压槽中，等压线或等高线的气旋性曲率最大的各点联线即为该槽的槽线。槽线将低压槽分为两部分，低压槽前进方向的一侧为“槽前”，另一侧为“槽后”。一般，槽前有上升气流，多云雨天气；槽后有下沉气流，多晴好天气。高压脊简称脊，它是在海拔相同的平面上，气压高于毗邻三面而低于另一面的区域，在等压面（或等高面）图上等高线（或等压线）呈近似平行的∩形。在高压脊中，等压线或等高线的反气旋性曲率最大的各点联线即为脊线。等温线表示该等压面上的冷暖空气分布，它们同等高线配合，表征天气系统的动力和热力性质。有时在图上还绘有等风速线或等比湿线、等温度露点差线等，反映急流和湿度的空间分布。常用的有850百帕、700百帕、500百帕、300百帕、200百帕和100百帕等压面图，它们的平均海拔高度分别约为1500米、3000米、5500米、9000米、12000米和16000米。还有一种高空图称为厚度图，用于分析某两等压面间气层的厚度。这种厚度反映该气层平均温度的高低，气层厚的地区大气较暖，反之较冷。常用的有1000百帕到 500百帕的厚度图。这种厚度图常叠加在500百帕或700百帕等压面图上，用以表示500百帕或700百帕图上的温度分布。

有热力学图表、剖面图、变量图等。热力学图表根据干空气绝热方程和湿空气绝热方程制作的图表，也称绝热图表。这种图上一般印有等压线（纵坐标）、等温线（横坐标）、干绝热线（等位温线）、湿绝热线（等相当位温线）和等饱和比湿线。将某站各高度的压、温、湿记录填在图上，可分析气象站上空大气稳定度状况或计算表征大气温、湿特性的各种物理量。

剖面图是用于分析气象要素在铅直方向的分布和大气的动力、热力结构的图。图上填有各标准等压面和特性层的气温、湿度和风向风速的记录，绘有等风速线、等温线、等位温线、锋区上、下界等。它分为空间剖面图和时间剖面图两种。前者用多站同时的探空资料，表示某时刻沿某方向的铅直剖面上大气的物理特性；后者用单站连续多次的探空资料，表示某一时段内该站上空大气状况随时间的演变情况。

变量图又称趋势图，可反映某气象要素过去12小时或24小时变化的分布状况。常用的有变压(高)图和变温图。较强的大范围气象要素变量区，对该要素未来的变化趋势有一定的预示性。④ 单站图有用极坐标绘制的单站高空风图，它可以表示测站附近的高空风的铅直切变强度等动力状况和各层冷、暖平流的热力状态；也有地面或高空某些要素随时间变化和偏离正常情况的曲线图等。

天气预报的诞生，与一次战争有关。

1854年11月，历史上著名的克里米亚战争正在激烈进行，英法联军包围了塞瓦斯托波尔，陆战队准备在黑海的巴拉克拉瓦港登陆。这时候，黑海上突然狂风大作，巨浪滔天。英法联军不战自溃，几乎全军覆灭。

按照军方的要求，巴黎天文台台长勒弗里埃研究这次风暴。他向各国气象学家发信，收集风暴发生前后的气象报告。收集到气象报告以后，他依次把同一时间各地的气象情况填在一张图上。将不同时间的图联系起来分析，他发现这次风暴是自西向东移动的，在到达黑海前1~2天，已经先影响了西班牙和法国。

勒弗里埃分析后认为，如果当时欧洲设有气象站，风暴情况就可以及时电告英法舰队，使英法舰队避免这次风暴的袭击。1855年3月，他向法国科学院建议，组织观测网，迅速地将观测资料集中到一地，分析绘制天气图，就有可能推断出未来风暴的运行路径。1856年，法国成立了世界上第一个正规的天气预报服务系统。