Trung Quốc thời cổ đại hình dung một người có kiến thức uyên bác là “trên thông thiên văn, dưới tường địa lý”. “Trên thông thiên văn” bao gồm sự hiểu biết đối với các kiến thức thiên văn và khí tượng. Ngày nay vẫn không ít người còn chịu ảnh hưởng này, họ không phân biệt được mối quan hệ giữa hai ngành khoa học thiên văn và khí tượng. Thời cổ đại các môn khoa học tự nhiên đang trong trạng thái manh nha, hai môn hoặc mấy môn khoa học tự nhiên hoà lẫn với nhau là điều bình thường. Người xưa cho rằng thiên văn học và khí tượng học đều nghiên cứu trời, đó là điều không lấy làm gì làm lạ. Nhưng ngày nay Thiên văn học và khí tượng học đều có những phát triển rất lớn, hình thành hai môn khoa học khác nhau.

Thiên văn học là khoa học nghiên cứu các thiên thể. Nhiệm vụ chủ yếu của nó là nghiên cứu sự vận động của các thiên thể và tác dụng lẫn nhau của chúng, trạng thái vật lý các thiên thể và nguồn gốc của chúng. Khi ta xem Trái Đất là một hành tinh của Hệ Mặt Trời để khảo sát tức ta đã coi nó là một thiên thể, vì vậy Trái Đất cũng là đối tượng nghiên cứu của thiên văn học.

Đối tượng nghiên cứu của khí tượng học là tầng khí quyển của Trái Đất. Nếu bạn đã xem cuốn sách “Khoa học Trái Đất” của bộ sách này thì sẽ hiểu rõ đối tượng nghiên cứu của thiên văn học và khí tượng học.

Thiên văn và khí tượng là hai hiện tượng khác nhau, nhưng chúng có quan hệ rất mật thiết với nhau. Biến đổi của thời tiết chủ yếu do sự vận động của tầng khí quyển Trái Đất gây nên, nhưng một số nhân tố trong thiên văn cũng có ảnh hưởng nhất định đối với sự biến đổi của thời tiết, trong đó hoạt động của Mặt Trời có ảnh hưởng rất quan trọng đến sự biến đổi thời tiết dài hạn của Trái Đất. Ví dụ trong 70 năm từ năm 1645 – 1715 và trong 90 năm từ năm 1460 – 1550 đều là thời kỳ hoạt động Mặt Trời yếu kéo dài, chúng đều phù hợp với hai thời kỳ giá lạnh của Trái Đất. Hồi đó nhiệt độ bình quân của Trái Đất lần lượt giảm thấp từ 0,5 – 1°C. Còn thời kỳ Mặt Trời hoạt động mạnh giữa thế kỷ, nhiệt độ bình quân của Trái Đất cũng tăng lên tương ứng .

Ngoài Mặt Trời ra còn có một số thiên thể cũng có ảnh hưởng đối với sự biến đổi thời tiết của Trái Đất. Có người cho rằng sức hút của Mặt Trăng và Mặt Trời ngoài việc gây ra thuỷ triều của nước biển, còn gây ra hiện tượng thuỷ triều đối với không khí, ảnh hưởng đến sự tuần hoàn của không khí. Ban đêm ta nhìn thấy sao băng, nó cũng có ảnh hưởng đối với sự biến đổi của thời tiết. Ví dụ muốn mưa phải có hai điều kiện: một là trong không khí phải có đủ hơi nước; hai là phải có những hạt bụi, hoặc hạt mang điện để làm nhân cho hơi nước ngưng kết tích tụ thành giọt nước. Sao băng trong không khí sau khi bốc cháy sẽ để lại nhiều bụi làm hạt nhân để hơi nước tích tụ thành giọt mưa.

Nếu ta làm rõ những nhân tố thiên văn có ảnh hưởng đối với sự biến đổi của thời tiết này thì sẽ dùng những kết quả nghiên cứu của thiên văn để cải tiến dự báo thời tiết dài hạn. Nhân dân lao động đã tích luỹ được nhiều kinh nghiệm về dự báo thời tiết. Một số câu ngạn ngữ về dự báo thời tiết chính là đã căn cứ vào những nhân tố này để đặt ra. Quan trắc thiên văn cũng đòi hỏi những điều kiện thời tiết nhất định. Ví dụ trời mưa hoặc âm u thì kính viễn vọng không thể sử dụng được. Do đó dự báo thời tiết chính xác cũng có lợi cho quan trắc và nghiên cứu thiên văn.