2004年,叶笃正荣获有"气象诺贝尔奖"之称的国际气象组织奖,成为第一个获得此奖的中国人。
叶笃正与陶诗言等发现东亚和北美环流在过渡季节(六月和十月)有急剧变化的现象,这一发现对我国天气预报有重要意义。叶笃正创立了大气长波能量频散理论,为现代大气长波的预报提供了理论基础;创立了大气运动的适应理论,在天气预报业务上有重要的应用;他还开拓了全球变化科学新领域,提出了"有序人类活动"、适应气候变化理论框架等一系列科学思想。
他是理论与实践相结合的典范,是伟大的爱国者、做人治学的楷模、诲人不倦的榜样,是大气科学和全球变化领域的一代宗师。他以毕生的精力贡献给大气科学事业,是国际大气科学界和全球变化领域屈指可数的杰出科学家。
2004年,他荣获有"气象诺贝尔奖"之称的国际气象组织奖,成为第一个获得此奖的中国人。2010年,第27895号小行星被永久命名为"叶笃正星"。