早年经历

1916年（中华民国五年），叶笃正出生于天津一前清道台之家。这一年，中国有了第一份现代意义上的气象记录。

1930年（中华民国十九年），接受了

1934年（中华民国二十三年），在“华北之大，却放不下一张安静的书桌”的年代，叶笃正积极参加学生运动，即将中学毕业的他差点儿被学校开除。

1935年（中华民国二十四年），一二·九运动爆发，刚刚考入清华大学的叶笃正很快参加了这场运动。两年后，他回到学校，在乒乓球台边结识了学长钱三强。在钱三强的劝说下，叶笃正放弃了自己喜爱的物理专业，选择了对国家更为实用的气象学专业。

1937年（中华民国二十六年），七七事变后，叶笃正随校南下，但这位爱国青年的壮志依旧不改。

1938年（中华民国二十七年）夏天，叶笃正的五哥叶笃庄意外地在西安的马路上见到了叶笃正，叶笃正随着他在清华的女朋友参加卫立煌的战地服务团。当时叶笃庄便劝他，“你不是干这个的，还是读书好”，后叶笃正回到西南联大继续学业，但并非因为哥哥的劝诫，而是那位女同学提出了分手。

1940年（中华民国二十九年），叶笃正毕业于西南联合大学地质地理气象系，并考入当时已内迁的国立浙江大学史地研究所，师从名师王淦昌，在贵州从事大气电学研究。

1943年（中华民国三十二年），获国立浙江大学理学硕士学位；硕士毕业后，叶笃正担任中央研究院气象研究所助理研究员。

留学之路

1945年（中华民国三十四年）初，叶笃正被国民政府选送去美国留学。他只身一人从重庆乘飞机到印度，又乘船途经印度洋与澳大利亚，在海上漂流了近一个多月，始达美国。当时，在芝加哥，他既无心于风光旖旎的密歇根湖泛舟，亦无心去高耸入云的希尔斯大楼游览，而是终日投身到紧

1948年（中华民国三十七年），叶笃正在芝加哥大学研究生院获得博士学位，毕业后留校，师从世界著名大气物理学家罗斯贝，做研究工作。其间，叶笃正发表重要论文十多篇，博士论文《关于大气能量频散传播》中提出大气运动的“长波能量频散理论”，被誉为动力气象学的三大经典理论之一，而叶笃正则成为以罗斯贝为代表的“芝加哥学派”的主要成员之一。

1949年，在美国《气象杂志》上,叶笃正发表了他的第一篇意义重大的学术论文《大气中的能量频散》，该文章被公认为动力气象学领域的经典著作；同年，中华人民共和国成立，身在异乡的叶笃正当时义无反顾地作出了回国的选择。他对导师罗斯贝说“我觉得新中国是有希望的，我想为自己的国家做点事。”罗斯贝被说动了。

毅然回国

回国后，叶笃正被任命为中国科学院地球物理研究所北京工作站主任，在北京西直门内北魏胡同一座破旧的房子里开始了艰苦的创业。

1957年，叶笃正和同事开创性地研究了东亚环流的季节变化，在国际气象学界引起极大关注。

1966年，任中国科学院大气物理研究所研究员、所长、名誉所长，中国科学院副院长、特邀顾问。

文革以后

1978年10月，叶笃正先生出任中国科学院大气物理所所长。

在“文革”刚刚结束、科研工作百废待兴的状况下，叶笃正这些关于大气物理研究所发展的战略设想，以及在他担任所长期间取得的显著成果，为大气所后来的发展奠定了良好基础。

“八五”期间，叶笃正作为气象学界首席代表，担负起国家重点科研项目之一的“中国未来20年～50年生存环境变化趋势的预测研究”。

1980年11月，当选为中国科学院地学部学部委员，后被选为常委。

1981-1985年，任中国科学院副院长。

1979-1987年，任中国气象学会理事长。

1987年，国际科学联盟理事会任命叶笃正为国际地圈生物圈计划特别委员会委员。

1995年，叶笃正把自己获得的“何梁何利基金科学技术成就奖”的100万元奖金捐给了中国科学院大气物理所，用于奖励在大气研究领域有杰出贡献的青年学者。

2005年，获得国家最高科学技术奖。

2013年10月16日18时35分，叶笃正院士因病在中国北京逝世，享年98岁。