也许这位美国同学很难理解叶笃正的思想，但是，叶笃正对人生和祖国的这种坚定的信念，在漫长的科研生涯中从来都没有动摇过，而且矢志不移。他经常对他的学生说，科学工作者要追求真理，更要把自己的事业与祖国的命运、人民的利益紧密联系在一起。从事科研工作要牢牢记住三个出发点：首先是国家的需要；其次要选择世界上最先进的方法；再就是还要在此基础上创新，探索更先进的方法。叶笃正就是这三个出发点的实践者、探索者、开拓者。他把大气科学研究的目光始终投向高远的时空。
1957年，叶笃正和他的同事们完成了《东亚大气环流》的英文论文。在这篇论文中研究了东亚环流的季节变化，描述了影响东亚天气的主要天气系统，以及西藏高原对大气环流的影响，就西藏高原是热源还是冷源的问题作了深入探讨。这篇论文发表后，在国际气象学界引起极大关注。50年过去了，它所阐述的基本理论大都得到了实践的检验。
东亚大气环流是怎么回事呢？叶笃正为什么要研究东亚大气环流呢？大气环流的研究是指对大规模大气运动规律的研究，大气环流基本规律是天气预报和气候变化的基础。东亚大陆有世界上最高的青藏高原，东临太平洋，南濒印度洋，这使得东亚大气环流有很多特殊性质，影响着东亚地区的天气和气候。东亚大气环流又在全球大气环流运动中与其他环流相互制约，因而影响到全球的气候。可见，大气环流的运动规律和任何变化，都将对地球的生态和人类的生存环境带来巨大影响，有时，可能是灾难性的后果。
由于二氧化碳、甲烷等气体的排放增加，地球像一个温室，变得越来越暖。在今天，这已是一个被广泛认同的观点，可如果倒退20多年，意识到这一点的人却屈指可数，而叶笃正就是其中之一。
“我年轻的时候，北京的冬天要下很厚的雪，可现在……”叶笃正曾望着窗外干冷的天空对记者们说。从1984年开始，年近七旬的叶笃正就对全球变暖的情况非常担忧，他感到全球成了一个塑料大棚，温室效应使全球的温度越来越高，估计未来100年里，平均温度还要增加2摄氏度左右。全球变暖，将威胁人类的生存，譬如：水的质量会酸化；水酸化之后，树木难以成活，河水里鱼儿濒临灭绝，土地上的农作物会减产。再譬如：夏天更加炎热，热浪会多起来，细菌增多，疾病蔓延，人们有可能天天感觉像发高烧一样。再有虫子也多了，会频繁发生虫害。全球变暖将破坏地球环境，譬如：由于海平面上升，部分国家的国土面临着被淹没的危险；暴雨、干旱等异常气候增加；对生态系统造成影响，部分珍贵的遗传基因减少；由森林采伐及异常气候等带来的沙漠化；对水资源产生影响，缺水现象加剧。
20多年前，“人类活动引起气候变化”这一观点还没引起人们重视，在学术界内也存在着争议。但多年从事气象研究，开创了中国全球变化研究的叶笃正，却敏锐地意识到这是一个前沿而且重大的战略性问题，“有排放，就会有变化，怎么变？中国应该怎么办？这就是我们科学工作者应该考虑的。”他坚定地将全部精力投入到这个全新的领域。经过大量的分析研究，他和同事们在世界上首次提出了“有序人类活动”的概念，并且提供了可持续发展的方法理论和实际措施。
在普通人们的眼里，春天万物熙熙，夏日百草榛榛，深秋山山寒色，隆冬树树冷光。天地革而四时成。当地球在阳光雨露的哺育下创造着生命的诗篇时，人们也许没有注意到我们的气象学家正在关注着大气环流和全球变暖，为人类的生存环境殚精竭虑。叶笃正一时一刻没有忘记一个气象科学家的责任，他带着贴身的小本子跋涉在高山大河之间，遨游在气象科学探索的风云之中。
为了寻求真理，探索真知，叶笃正从来没有停止前行的脚步，也没有满足于过去已有的结论。他对自己的导师罗斯贝一直怀着深深的敬仰之情，但是，在科学探索的问题上，他没有迷信老师得出的结论。他说，权威是人不是神，要敢于质疑权威的论断，敢于指出权威科学理论中不正确的成分。只有这样才是真正的科学态度，才能对权威阐述的科学结论加以发展，才是对权威的真正尊重。
1936年，罗斯贝在研究大气运动状态变化规律时，首先对大气运动最根本的原因是大气质量分布不均匀的经典理论，提出相反的看法，认为在风与气压的关系上有的运动中质量分布不是运动的原因，而是运动的结果。但是叶笃正认为，单独强调气压为主导或风为主导的结论都是不够全面的。他通过物理过程的分析，得出风与气压的适应过程与大气运动的范围有关的结论。并且认为，罗斯贝老师等人的观点，只是在几百公里范围的天气系统中成立，而在波及数千公里范围的天气系统中，传统的观点依然是正确的。有人说，叶笃正推翻了权威的理论。叶笃正总是摇摇头回答：“‘推翻’两个字是不够准确的。只能说敢于质疑老师的主张吧。实质上我只是对老师的论点的补充。我的论点也会有一定的局限性，深信未来的学者一定会有更全面的论断。”
叶笃正的另一个学术成就是创立了青藏高原气象学。西藏高原横亘在祖国西南边陲，这里高山耸立，群峦叠嶂，谷深流湍，气象万千，着名的珠穆朗玛峰像一柄银光闪闪的利剑刺向云天。地壳运动造就的这一世界地理奇观，在全球大气环流中扮演着什么角色，对中国、亚洲乃至全球的气候会产生哪些影响，不能不引起气象学家的极大关注。20世纪50年代，在两次科考数据的基础上，叶笃正开创了青藏高原在夏季是一个热源、在冬季是一个冷源的学说。青藏高原的动力作用和热力作用，是叶笃正的最大发现之一。尽管在叶笃正之前，已经有了关于地形对大气环流影响的研究，但是，1959年叶笃正与他人合着出版的《西藏高原气象学》和1979年与他人合着出版的《青藏高原气象学》，以及他的学生和同事们在青藏高原所作的艰苦卓绝的数十年考察研究，才终于使青藏高原气象学这门学科系统地建立起来。如今国际气象学界在研究地形对气候的影响时都接受并运用了他们的研究成果。毫无疑问，叶笃正的目光是超前的，在攀登青藏高原气象学的征途上，他比别人走得更早更扎实。如今，当我们每天收听天气预报，感受到天气预报的神奇和准确时，不能不敬佩叶笃正的远见卓识。
在对气象的研究中，叶笃正的目光没有只是停留在喜马拉雅山、青藏高原，他还与世界其他科学家一起把目光投向了全球气候变化。1982年叶笃正开始连续两届担任世界气候研究计划的联合科学委员会的常务委员，参与了世界气候研究计划的制订；1991年国际地圈生物圈中国委员会成立，叶笃正连任两届主席；作为世界气候研究计划和国际地圈生物圈计划的设计者、组织者之一，叶笃正为计划的制订实施作出了重大贡献。“八五”期间，作为气象学界的首席代表，叶笃正担负起了国家重点科研项目之一——“我国未来20年至50年生存环境变化趋势预测研究”，使中国在全球气候和环境变化的研究方面占有重要的一席之地。
叶笃正和他的同事在一本科普着作里给读者提供了下面一组数据：“全球平均地面温度自1861年以来一直在增高。20世纪增加了06度左右，增幅最大的两个时期为1910～1945年和1976～2000年。20世纪是过去1000年增温最大的100年。而且，增温并不限于地面，自20世纪50年代以来，地表以上8000米大气温度一直都在增加。1998年是过去100年中最暖的一年。在气候变暖的同时，现在全球雪的覆盖面积比20世纪50年代末减少了10％左右。全球海平面有的地方已经升高12厘米。”叶笃正认为，影响气候变化的原因是多方面的，如太阳黑子、地球的转动姿态、火山爆发、厄尔尼诺和拉尼娜现象等，引起气象学家高度重视的则是人类活动对气候影响的问题，诸如温室气体的增加、地表状态的变化等。科学家经过长期研究证明，如果没有人类无序活动的影响，是不会出现现在这样严重的全球变暖现象的。
一个人如果体温升高一两度，就意味着生病。那么，我们人类共同的母亲——地球一旦体温升高再升高，又会是怎样呢？人类又该如何应对全球变暖，并采取切实措施来保护我们赖以生存的地球呢？
叶笃正的回答是明确的。2000年他和吕建华在《中国科学院院刊》上发表了一篇题为《对未来全球变化影响的适应和可持续发展》的论文。论文中提出，可采取的应对措施包括两个方面：一是减少温室气体的排放和破坏臭氧层的物质排放，减轻和缓和人为造成的全球变化压力；二是由于全球变化的趋势在未来一百年内不可逆转，人类必须适应这样的全球变化趋势。不同地区可根据不同的情况，采取不同的应对措施，以适应全球的变化。
根据世界环境与发展大会提出的可持续发展战略，也就是既要满足人们当前需求，同时又不损害下一代人的生存需要，叶笃正认为，可持续发展要考虑对全球变化的适应，只有适应全球变化的可持续发展，才是真正的可持续发展。因此，必须把适应和发展这两个问题联系起来进行研究。实现适应全球变化基础上的可持续发展，是落实科学发展观的一个重要内容。
1984年，他与美国几位科学家联合研究全球变化这个新的课题，到今天，20多个年头过去了，他们的研究成果已经在全世界产生广泛而深远的影响。20多年前，他因开创国内大气动力学研究而赢得世界气象学界的赞誉，现在，他又把全部精力投入到全球变化这个牵系着全球人类命运的重要新领域。2003年他和他的同事们首次提出“有序人类活动”的概念，并设计出涉及自然科学和社会科学的综合研究框架。经过多年研究，“有序人类活动”概念已经成为研究人类生存环境演变过程中的一个大科学概念，标志着对生存环境变化规律认识的深化和提高。叶笃正的思考总是超前的，一个90多岁的老人，关注着人类的可持续发展，关注着子孙后代的幸福，而且为此不舍昼夜地辛勤工作，怎能不让人感佩！2003年《世界气象组织通报》载文指出，叶笃正是全球变化研究的创始人之一，他最早指出大气化学研究的必要性，为全球变化研究提出了一系列重要思想，如全球变化的可预报性气候和生态敏感地带及其对全球变化的响应等。2003年，世界气象组织向叶笃正颁发了世界气象组织奖，表彰叶笃正在基础和应用两个方面作出的重大贡献，包括：创立青藏高原气象学；发现大气环流突变；提出能量频散理论；开创全球变化及对可持续发展、有序人类活动和全球变化影响适应的研究；建立中国科学院大气物理研究所；促进国际合作和该领域中许多杰出年轻科学家的培养。这是中国科学家第一次获此殊荣。（四）
天空中有气候，团队中有氛围。严格要求，学风民主，是叶笃正治学的重要原则，也是他在科研团队中长年营造出的学术氛围。他鼓励学生独立思考，敢于发表不同意见。在大气物理研究所，所有的人都把叶笃正尊称为叶老，叶笃正的秘书崔桂云说：“几百个人的研究所，很多研究人员都是叶笃正的学生，还有不少是叶先生学生的学生。譬如，黄荣辉院士和黄刚研究员父子俩都是叶笃正的学生，都取得了突出的成绩，这在研究所里被传为佳话。作为晚辈，我们跟叶老在一起，从来不用担心相处问题，他不会因为谁资历浅而不重视谁，也不会因为谁声望高而轻信谁。你可以轻松地跟他开玩笑，不同意他的观点也可以直接跟他争辩。”
叶笃正从不认为自己是权威，在谈到他的学术成就时总是要强调，这不是他一个人的成就，荣誉应该属于集体。他说：“个人离不开群众，荣誉归于大家，要感谢舞台，因为舞台是大家给的；要感谢大家，因为单人唱不成戏，配角甚至更光彩……”学生延晓冬给老师的这段话起了个名字，叫“舞台学说”。
这不是自谦之辞，是发自内心的话。叶笃正在接受新华社记者访问时说：“所有奖项，包括世界气象组织奖在内，都不是属于我个人的，而是属于把毕生精力都奉献给大气科学研究的中国科学家这个群体的。”在庆祝他80寿辰的大会上，他特别讲到老师对他的培养，他说：“一个人就是一个演员，人一生就是不断地演戏。演戏需要舞台，正是我的祖国，是中国科学院和大气物理所，给我提供了这个舞台，使我能当一个比较好的演员。演戏一个人不成，它需要多个演员相互配合，彼此帮助，协同动作。我就是在这个群体中演戏的。”2005年在庆祝他90寿辰的大会上，来自国内外的科学家和他的学生争相发言，赞扬叶笃正是诲人不倦的榜样、做人治学的楷模，是大气科学和全球变化研究领域的一代宗师。叶笃正却说：“今天大家为我讲了很多好话，对我来说，值吗？配吗？我不敢说。我希望在走完这一段之后，能够配得上大家的夸奖。”在叶笃正看来，他对已经取得的成就并不满足。而且，在谈到这些成就时，他始终没有忘记老师的培育之恩。他在一篇回忆文章中说：“在我一生从事气象事业中，赵九章和李宪之教授是我的启蒙老师。从清华大学毕业之后，我考入了浙江大学研究生院，涂长望和王淦昌先生是我的老师。当时浙江大学校长是中国气象事业的奠基人竺可桢前辈，他办校的‘求是’精神深深地教育了我，有决定性的意义。1945年初，我赴美国学习，进入芝加哥大学，导师是气象学界泰斗罗斯贝。”他深情地讲述了罗斯贝对他的教诲，衷心感谢这些德高望重的导师对他做人做学问所起到的重要作用。
