概念
地面天氣圖（surface weather chart）是指一種填繪有同一時刻地面觀測所得到的各種氣象要素和天氣現象的綜合天氣圖。它能夠綜合反映近地面大氣運動和熱力分布狀況，以及短期內天氣的實況和演變趨勢。地面天氣圖是天氣分析和預報的重要工具之一。
圖上除了填有地面的氣溫、露點、風向、風速、水平能見度和海平面氣壓等觀測記錄外，還填寫有一部分高空氣象要素的觀測記錄，如雲和觀測時的天氣現象等。此外，還填有一些反映最近時間內氣象要素變化趨勢的記錄，如3小時變壓，最近6小時內出現過的天氣現象等。
常用分析項目
根據各地觀測的氣壓值，按一定的氣壓間隔劃等壓線，即把氣壓相等的地方用等壓線連線起來。通過這些不同數值等壓線的分布，可以清楚地把天氣形勢顯示出來，如哪裡是高氣壓區，哪裡是低氣壓區。再根據各測站的其他天氣要素，如溫度、露點和風等，還可以分析冷、暖鋒面的位置和天氣現象。
海平面氣壓場
海平面上的氣壓分布成為海平面氣壓場。海平面氣壓場分析就是在地面圖上繪製等壓線，即把氣壓數值相等的各點連成線。繪製等壓線後，就能夠清楚地看出氣壓在海平面上的分布情況。
借等壓線分析顯示出來的氣壓場有低壓、高壓、低壓槽、高壓脊和鞍形氣壓場五種基本型式。任一張天氣圖都是由這五種基本型式構成的。
等三小時變壓場
地面天氣圖三小時內的氣壓變化 反映了氣壓場最近改變狀況，使我們能從動態中觀察氣壓系統；它是確定鋒的位置、分析和判斷氣壓系統及鋒面未來變化的重要根據。因此在地面圖上分析三小時變壓線具有很重要的意義。
繪製步驟
地面天氣圖的一般繪製步驟如下 ：
地面天氣圖（1） 繪製 線及勾畫規範所規定的天氣區。在實際工作中，為了爭取時間及時地發布預報，這一步驟可以簡化。
（2）描繪鋒和高低壓中心的過去位置，並註明時間和強度。
（3）從最近幾張連續的地面與高空圖了解最近天氣過程中的一般形勢及發展趨向，和本張圖上雲和降水的符號及區域相對照，再對當時所關心的區域範圍內氣象要素與天氣現象的分布作一般的觀察，從而掌握大致的演變情況。
（4）初步確定鋒的位置，了解本張圖上不同性質氣團占據的大致區域，以及它們最近的移動和變性情況。
（5）輕描等壓線。
（6）將初步繪製出的氣壓場及天氣分布情況用來與初步確定的鋒區相校正，將等壓線和鋒的位置適當地加以修改，最後確定鋒的位置和類型。在這一步驟中可以考察一下有無鋒的新生和原有鋒的消失。
（7）完成繪圖工作，包括等壓線描實及其他屬於規範規定的符號。
歷史背景
自從電報發明之後，各地的資料可以進行及時的傳輸，這就為進行二維天氣圖分析與預報提供了條件。事實上，早在電報發明之前，大約在1826年，德國的Brandes就曾利用1783年西歐與中歐稀少的同期多天的氣壓和風的資料，第一次繪製了供事後研究用的天氣圖。他利用這些圖討論1783年全年的天氣形勢。到了1857年，Buys-Ballot 就利用這些天氣圖給出了風與氣壓場的關係，這就是所謂的Buys-Ballot 定理。但是Brandes的第一次天氣圖的嘗試，很快地被人遺忘與冷落了。一直到電報發明之後，於1861年在英國開始引入天氣圖，接著，各國便先後開展了天氣圖的分析，於是形成了天氣學發展的新高潮。
這一階段工作，主要是根據外推法來預報天氣，利用稀少測站的氣壓與風的記錄，預測氣壓系統的移動，並根據氣壓上升或下降，來預測未來的天氣。一般認為低壓系統往往帶來壞天氣。1887年，Abercromby總結自1860-1880的天氣圖預報的經驗，提出了氣旋的天氣圖模式。他指出，當氣旋來臨之前，天氣良好，隨著氣旋的接近，天氣逐漸變得灰濛濛，而且很悶熱，天空從卷層雲逐漸變為層積雲，雲量増多，最後變為陰天與混亂天空，然後出現零星陣雨，毛毛雨，再後來，出現颮線與陣雨。當氣旋過後天氣轉涼爽，雲層變高變薄最後出現藍天。但這種模型與實際情況有較大的出入，利用它所作的預報並不是經常有效的，這又促進了以後進一步完善天氣學的模型與預報方法。
