叶笃正是世界气象学界屈指可数的学术巨匠之一，也是我国大气科学及全球变化研究领域的一代宗师。他特别重视科普工作，认为做好科普工作是提高全民族科学文化素质的重要举措，科普工作中的一项重要内容就是科学家要用深入浅出的话告诉公众自己在做的事情。

2006年年初，北京气象学会希望叶笃正能和北京市多所中学的中学生进行一次“大手拉小手—科学家和我们在一起”科普座谈活动，那时叶笃正刚刚获得国家最高科学技术奖，活动很多，但90岁高龄的老人欣然同意。叶笃正首先表达了自己喜欢孩子、对青少年的怜爱之心，亲切地对青少年寄语：要创新、要爱国，要有团队精神，要尊重权威、更要超越权威。在座谈中叶先生认真倾听孩子们的提问，详细而耐心的解答，同学们油然而生敬意的同时，对这位知识渊博、亲切、风趣的老爷爷倍感亲切。有两名学生禁不住向仰慕已久的叶爷爷提出拥抱的建议，叶老非常开心地欣然接受。

叶先生和张丕远合作撰写了一本名为《全球气候及其变化》的科普书。初稿完成后，他认为与科普书的要求尚有欠缺，科普性还不够，就请周家斌加入写作。周家斌写出第二稿并把书名改成 《需要精心呵护的气候》，在叶先生主持下进行讨论并进行修改形成第三稿，但叶先生仍不满意，于是又在他的主持下修改出了第四稿。这种修改进行了一年左右。直至写出第八稿，叶先生认为可以了，才送出版社。该书既介绍了天气和气候的一般知识，谈到了我们祖先对气候的认识，又讲述了气候变化及其原因，强调了其中的人类活动对日益严重的气候变暖问题产生了非常大的影响。该书出版后受到读者欢迎和有关方面好评，并获得“科学时报读书杯”科学普及?科学文化（2004年）原创奖。2005年包括《需要精心呵护的气候》在内的《院士科普书系》获得2005年度国家科学技术进步二等奖。以后，叶笃正与周家斌又创作了《天气预报怎么做如果用》等科普图书。叶笃正先生对科普工作的重视，成为他科学生涯的亮点。