Moderní předpovědi počasí se opírají o numerické předpovědi počasí. Počítače řeší matematické rovnice, které popisují pohyb atmosféry, teplotu, vlhkost a tlak, a vycházejí z nejlepších dostupných pozorování.

Atmosféra je rozdělena do trojrozměrné mřížky. V každém bodě mřížky model vypočítává, jak se budou proměnné měnit v krátkých časových krocích. Proces se opakuje v čase dopředu, aby se vytvořila předpověď. Vyšší rozlišení a sofistikovanější fyzika zvyšují přesnost, ale vyžadují větší výpočetní výkon.

Systémy Ensemble používají několik mírně odlišných verzí modelu pro odhad nejistoty. Globální modely pokrývají celou planetu; regionální modely se zaměřují na menší oblasti s jemnějšími detaily. Průběžná asimilace dat udržuje modely v souladu s nejnovějšími pozorováními.

• Používá matematické modely na počítačích
• Vychází z aktuálních pozorování
• Vytváří předpovědi na hodiny až týdny dopředu
• Zahrnuje metody pro ansámbl pro nejistotu