1963年1月16日，竺可桢出席了中國科學院黨組擴大會議，并且講了科研工作如何支援農業生産的意見。會後，他拿出實際行動支援農業，在當年8月份，撰寫了題為《論我國氣候的幾個特點及其與糧食作物生産的關系》的論文。這篇論文詳細分析了中國氣溫、降雨量和太陽輻射3個氣象要素的特點，指出了增加糧食生産的有利條件和可能性，并提出了發展農業生産的具體建議。毛澤東在國家科委的内部刊物上閱讀了這篇文章後，非常高興，專門請竺可桢進中南海面談。
毛澤東接見竺可桢
悠悠華夏，多少個封建王朝因解決不了吃飯問題而造成社會動蕩、人亡政息，就連古代盛世，饑餓問題也沒有徹底解決過。1949年新中國剛成立時，美國國務卿艾奇遜曾預言：中國人口衆多，曆代政府包括國民黨政府都沒有解決中國人的吃飯問題，這是他們失敗的原因。同樣，共産黨政權也解決不了中國人的吃飯問題，它必然會是以而垮台。
新中國建立後, 如何用世界7%的土地養活世界24%的人口?如何通過社會主義現代化農業的迅速發展，來解決五億多人的吃飯問題，如何粉碎卿艾奇遜的預言，是毛澤東的内心之憂，也是毛澤東特别關心的頭等大事。
早在1954年9月，周恩來在第一屆全國人民代表大會第一次會議上所作的《政府工作報告》中就非常重視農業現代化建設 ，首次提出了建設"現代化的農業"這個概念。
1958年毛澤東提出了農業八字憲法，即土、肥、水、種、密、保、管、工。這看似簡單的八個字，實際上總結了農業豐收的八要素，是一部完整的國家農業政策。在它的指導下，廣大人民積極行動，中國的農業與農村都有了天翻地覆的新氣象。這不僅解決了基本的吃飯問題，還留存了良好的農業自然生态環境，為中國農業創造了可持續發展的充足條件。
毛澤東看到竺可桢的文章，發現八字憲法還存在問題，管得還不全面，竺可桢從另一個角度談了農業增産的必要性，覺得講得非常好，于是特請他當面談一談。
1964年2月6日下午1點鐘，毛澤東打電話，邀請竺可桢去中南海談話，一塊應約的還有錢學森和李四光。談話地點是中南海懷仁堂，毛主席的卧室裡。毛主席的卧室一共兩間，外間擺滿圖書，裡間一大床，桌、椅、床上也擺滿圖書。毛主席在卧在床上和竺可桢握了手。竺可桢還沒來得及向主席問好，毛澤東就對他說：“你的文章寫得好啊！我們有個農業八字憲法，隻管地。你的文章管了天，彌補了八字憲法的不足。”竺可桢回答說：“天有不測風雲，不大好管呢！”毛澤東幽默地說：“我們兩個人分工合作，就把天地都管起來了！”
談話無拘無束，毛主席興緻很高，縱情而談，發表了自己對許多重大科學問題的意見，毛主席饒有興趣地談農業八字憲法還有缺點，應該加上“光與氣”，談到“太陽光如何把水和碳氧二（二氧化碳）合成為碳水化合物”。他熱忱希望科學家為攻克科學技術尖端、趕超世界先進水準貢獻自己的才能，還詢問竺可桢有什麼著作，直到下午3點談話才結束。
毛澤東讓竺可桢管天，為農業現代化貢獻自己的才能，那麼，竺可桢到底有多厲害，他能不能完成毛澤東交給他的任務？
1918年，竺可桢以優異的成績順利完成學業，獲得了哈佛大學氣象學博士學位。歸心似箭的他拒絕了美國多所高校的邀請，滿心希望地踏上了歸國的輪船。他憧憬着用自己的所學報效祖國，期盼着早日實作“科學救國”的理想。
從1929年起屢次被選任為中國氣象學會會長。1930年之前，殘酷的現實無情地打擊着竺可桢，當時的中國僅香港和上海徐家彙有兩座用于觀測氣候變化的測候所，卻均由外國人控制，竺可桢很痛心，在他看來繪制天氣圖應該是中國政府管的事，讓外國教會管中國的氣象簡直是可恥。1930年元旦，中央氣象研究所正式繪制東亞天氣圖，并釋出天氣預報和台風預報，這是中國人對自己的國土和海域，獨立自主預報天氣的開端。将天氣預報“主權”收回國有，結束了中國天氣預報被外國人所壟斷的曆史，做到這一點的，就是竺可桢。1934年竺可桢參與建立中國地理學會，1936年4月擔任浙江大學校長，曆時13年。1938年至1939年，竺可桢多次拒絕加入國民黨。1940 年前後，他成了唯一一個不是國民黨黨員的國立大學校長。
竺可桢1948年被選為中央研究院院士，1949年擔任中國地理學會理事長，同年11月中國科學院成立以後，竺可桢被任命為副院長、生物學地學部主任；1949年4月他委婉拒絕國民黨要他去台灣的要求，在7月間，又欣然答共産黨的邀請，到北平參加全國自然科學工作者代表會議籌備會、全國教育工作者代表會議籌備會。8月先後參加人民政協籌備會議及中國人民政治協商會議第一屆全體會議。在讨論制訂《共同綱領》過程中，提出專列發展自然科學一條的建議，被采納。10月1日參加中華人民共和國成立大典。被任命為中國科學院副院長，主要分管自然科學研究方面的組織上司工作。1950年當選為中華全國自然科學專門學會聯合會全國委員會委員、中華全國科學技術普及協會副主席。
竺可桢還真沒辜負毛澤東的期望，他以很大精力關注中國的農業生産，想方設法利用氣象學知識增加糧食産量。從1953年開始，竺可桢就着手對冬小麥的物候進行觀測，接着又對棉花、水稻的物候進行觀測。1957年起把農作物物候的觀測工作推向了全國。1961年，在他的指導下，由中國科學院地理研究所主持建立了全國物候觀測網，制定了物候觀測方法(草案)，确定國内共同物候觀測種類。
1962年，竺可桢以72歲的高齡加入中國共産黨。 郭沫若熱情贈詩一首：
“雪裡送來炭火， 炭紅渾似熔鋼。 老當益壯高山仰， 獨立更生榜樣。 四海東風馳蕩， 紅旗三面輝煌。 後來自古要居上， 能不發奮圖強？” 在一次心得報告中，竺可桢将自己比喻為“一顆不生鏽的螺絲釘”，決心“老老實實地盡力而為之，所謂一息尚存而此志不容稍懈”。
1963年，竺可桢出版了《物候學》一書，為中國農業發展做出重要貢獻。晚年，他又發表了集其畢生研究成果的《中國近五千年來氣候變遷的初步研究》，引起世界轟動。
從1936年到1974年2月6日，連續38年一天從未間斷地定天氣日記，共計800多萬字。直到1974年2月7日他去世的前一天，還用顫抖的筆記下了當天的氣溫、風力等。
竺可桢作為著名的科學家、教育家、地理學家和氣象學家，是中國近代地理學和氣象學的創始者，以其強烈的愛國心和責任感，以其所學，報效祖國，出色地完成了毛澤東交給他的任務，為中國自己的氣象學研究和應用，為中國農業大豐收，在中國氣象事業的史冊上，留下極其光輝的一頁。