森林气象学，是研究森林和大气之间相互关系的学科，是气象学和森林学之间的边缘学科。它既是应用气象学的一个分支，又是林学的一门基础学科。
气候条件是林木生长不可缺少的生态因子，它对树种的传播和萌发、生长和发育、开花和结果，以及森林的组成、演替和地理分布都有重要影响。同时，森林又通过同周围大气不断进行物质和能量的交换，从而影响并改变森林内及其 周围地区的气象要素结构。因此研究森林和气候条件间的相互关系，可以了解森林生态系统中的客观规律，为合理开发利用森林资源、科学的营造森林、保护自然资源和维护良性的生态平衡，为发展工农业生产和改善人们生活环境服务。
人类很早就注意到森林树木和气候条件之间有着密切关系。中国西汉刘歆时期的《周礼·考工记》就有南北气候不同而引起的树种差异的记载。而用仪器观测森林气候，也已有 二百多年历史。十九世纪中叶，欧洲工业的发展，加速了对森林的砍伐，许多国家相继设置林内林外对比气象观测站，最早的一批是1862年在德国萨克森州建立的，称为双联森林站。
1924年，德国的施毛斯和盖格尔为了进行林内气象要素铅直分布的研究，建立了历史上第一个森林气象观测塔(架)，并进行“林分气候”观测，森林气象研究从此进入到范围较广的领域，也开始具备一门独立学科的特点。
盖格尔1927年出版的专著《近地层气候》中有七章涉及森林气象，如森林结构对小气候的影响；择伐和皆伐地气候特征；林缘和林间空地的气流；地表、树干间和林冠层的气象要素分布等。以后，鲍姆格特纳等在“林分气候”和产量模型方面做了大量的工作。
美国和加拿大的森林气象学从 二十世纪20年代开始，偏重于林火气象预报的研究。日本的森林气象研究大约由二十世纪30年代开始，平田德太郎设计了纸面蒸发器以模拟叶面蒸腾；原田泰著《森林气象学》，对光的研究有独到之处；门司正三和佐伯敏郎1953年发表了 著名论文《对群体光能分布和同化作用的研究》，开创了用数学分析方法对森林和植物群体光能利用规律的研究。
中国的森林气象研究工作始于1954年。当时为配合华南橡胶林的种植及辽西、冀西和苏北防护林的营造，开展了防护林小气候的研究；同年在东北小兴安岭林区设立了林内和林外的森林气象站 ，对森林和林间空地的气候进行定期对比观测，也对红松苗圃进行了小气候的流动观测。
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