氣象學者和氣象預報員使用的大氣觀測數據的數量和質量逐年增加，但預報技能的不斷提高仍然是一個挑戰。主要在于難以準確確定初始條件，為了在高分辨率數值模型中準確描繪大氣邊界層，特別是風廓線，必須改進區域和局部尺度的觀測。除了天氣預報的不確定性之外，還在于提高對嚴重和極端天氣事件(嚴重雷暴、臺風和其他中尺度現象)的監測，這些惡劣天氣會對人類生活、財產和商業造成不利影響。
數值天氣預報模型需要更全面的局部觀測(如三維風場)作為初始條件，但現有的氣象觀測網絡缺乏高分辨率密集觀測數據，需要新的雷達產品來提供精確的3D數據觀測，增強氣象系統的垂直觀測能力。激光風雷達的建設可以實現：
1、提高數值預報的精準度，為預警臺風、暴雨等天氣提供數據支撐。
2、建立三維城市風場模型，為城市污染預報提供準確的監測數據。
