Le equazioni che definiscono l'evoluzione nel tempo dei venti, della temperatura, del vapor acqueo, delle nubi e delle precipitazioni nell'atmosfera non possono essere risolte esattamente. I modelli numerici sono stati sviluppati per fornire soluzioni approssimate che predicano l'evoluzione dei fenomeni meteorologici a partire dalla corrente a getto globale fino alla circolazione nelle nubi cumuliformi. Gli scienziati dell'atmosfera utilizzano la potenza crescente dei computer per sviluppare modelli sempre più sofisticati e dettagliati per la previsione del tempo.