本书是关于“大气的状态估计”的著述，直接连接估计理论和大气资料同化，包括大气状态估计的理论和应用，阐述了实际应用在分析同化基本方法中、属于状态估计的估计理论。

本书介绍了大气资料同化的源起、发展史、数学理论基础、学科一般内容和系统研发实例。其中，阐明了大气资料同化是一门独立的科学学科；特别是依据其历史发展进程，阐明它的含义是“分析功能、更新形式及资料四维同化内涵的统一体”，注重其理论基础，阐明随机变量是大气资料同化成为一门科学的根本概念。

本书最为着重逻辑和内容的“来龙去脉”和“框架性理解”以及“循序渐进”的思维方式，突出知识理论的“学以致用”，然后是具体内容的“力求准确”。

本书较适合的读者对象是资料同化领域的学生和研发新人，也可作为注重数学方法的应用技能、特别是估计理论方法应用的参考。