研究和科學地解釋環境水文氣象條件和作物生產能力之間的關系,是農業氣象科學的中心任務。解決這一問題,可分三個階段。第一個階段,主要是采用描述性的方法。為了科學地闡明天氣條件和植物狀態間的關系,參考了農學和植物生理學方面的經驗;此外,對近地面層和土壤水分和熱量交換過程,也做些定性分析。第二個階段,主要是尋找“天氣-作物”模式輸入參數和輸出產品之間的直接經驗關系。在這一研究階段里,已找出了許多具有重大實踐意義的天氣條件與作物的關系。現行的農業氣象為農業服務的系統,基本上就是建筑在這些經驗關系上的。