在应用天气学方法制作气象要素预报时，常应用以下方法：

(1)预报指标经验规则法

这是一种常用的预报方法。长期的预报实践表明，引起某地天气变化，常常和其前期的天气形势、天气过程，以及某些气象要素的物理量值有关，这些物理量值的大小和出现时间就成为某地出现某些天气的“指标”。例如，南京春季，当产生降水的其他条件具备时，当庐山、黄山风向转为南西风，风速大于8m/s，一般在未来12至24小时内南京地区将会出现降水；当黄山风向转为西北风时，则未来4至6小时内南京降雨将停止。这样，庐山、黄山的风向与风速就成为预报南京地区降水的指标。由于某种天气现象的发生往往是由多种物理因素作用的结果。因而可以将这些物理因素归纳在一起，组成综合性的预报指标。此外，还有把天气形势与预报指标结合起来的所谓“形势加指标”的预报方法，这样往往可以提高预报的正确率。

(2)落区预报法

在制作天气预报时，把表示某一天气现象发生时的各种特征量(线)，描绘在同一张天气图上，就可以得到一个许多特征量线相互重叠的区域。落区法认为，这个区域就是这种天气现象最可能发生的范围。显然，这种方法是把引起某一天气现象发生的各种物理条件，综合加以考虑，因此可以增加预报信息量，提高预报准确率。

(3)概念(物理)模式法

概念模式是对所观测的天气现象的结构、机制以及生命周期了解的概括。根据对气象观测资料和雷达、卫星资料的分析，建立各种概念模式，预报员可以在概念模式的基础上，去解释实际观测资料的特征以及将来可能发生的变化。因此，Brownins(1989)指出，在许多情况下，概念模式有助于提高外推预报的正确率。简单的天气尺度概念模式，例如，挪威学派的气旋模式、输送带模式、上滑锋、下滑锋模式；中尺度概念模式，如中尺度对流复合体、弓状回波、中尺度雨带模式，以及通过云图分析总结出来的“瞬时锢囚”过程的概念模式等，它们为天气分析预报提供了理论依据，特别是为分析理解卫星、雷达图像资料提供了重要的基础。

根据现象生成的物理条件，还可以概括为预报核对清单(forecast checklist)和预报判断树(forecast decision tree)。这种概括的结果，也称为物理模式。如Colquhoun(1987)提出了预报雷暴及其强度的判断树，应用这种方法时首先要分析有无出现普通雷暴的前期条件，在可能发生普通雷暴的基础上再分析是否具备由普通雷暴转化为对流风暴的热力条件和动力条件，进一步要求具备中层干空气和较强的垂直风切变。用这种判断树的方法，通过计算机可以自动作出强雷暴预报，也可以由专家系统来实现。以后，Mills和Colquhoun(1998)对此判断树又作了补充修改，使之能够区别对流风暴的类别。