Прогнозирование погоды есть один из примеров использования раздела науки, который называется "Теория временнЫх рядов". Вот, ищем, читаем, разбираемся. Потом возвращаемся на форум с конкретными вопросами.
Но вот после освоение этой теории, если захотите заниматься именно прогнозом погоды, придется еще и климатологией и метеорологией немного позаниматься. Без погружения в проблемную область все прогнозы не более чем школьная поделка.
И да, к Python этот вопрос будет иметь отношения тогда, когда теория вам станет понятной и вы приступите к непосредственной реализации своей прогностической системы.