现代天气预报依赖于数值天气预报。计算机利用现有最佳观测数据，求解描述大气运动、温度、湿度和气压的数学方程。

大气层被划分成三维网格。在每个网格点上，模型计算变量在短时间步长内的变化情况。这个过程会向前重复进行，从而生成预测结果。更高的分辨率和更复杂的物理过程可以提高预测精度，但也需要更强大的计算能力。

集成系统运行多个略有不同的模型版本来评估不确定性。全球模型覆盖整个地球；区域模型则侧重于更小的区域，并提供更精细的细节。持续的数据同化使模型与最新的观测数据保持一致。

• 在计算机上使用数学模型
• 从当前观察结果出发
• 提供未来数小时至数周的预测。
• 包括不确定性的集合方法。