本发明属于大气科学领域，提供了一种利用基于时间权重的相似集合算法的大气预报方法，它依据当前数值模式预报结果与历史预报间的距离进行相似度判定，在判定过程中考虑不同预报时次的重要性，为不同预报时次赋予不同的权重；最终基于挑选历史上最相似的实况观测结果作为相似集合预报结果。本发明增加不同预报时次的权重后，可突出当前预报时次的重要性，在当前预报与历史预报间的相似度判定中更为准确，从而得到更准确的相似集合，提高了大气变量预报的精度。