替，赴母校东京帝大任教。1937年，藤原因其学术成就，获得日本学士院会员资格。除了教学工作，藤原也在气象台负责天气预报工作，并于1941年接替成为第5任中央气象台台长。二战爆发后，藤原身为气象学家，曾受军方委託，参与研究气球炸弹的计画，战后因此被判处「公职追放」5年。藤原在漩涡、云、气象光学等广泛的气象领域有独创性的研究，同时也致力提拔后进。他还曾回故乡的「诹访湖」研究结冰现象。藤原晚年因专注写作及启发后进，而被人称为「天气博士」。他不但为日语发明许多气象用语，也是日本第一个研究滑翔机的科学家。作家