Meteorologické modely
Meteorologické modely počítají z počátečního stavu atmosféry v daném čase předpovědní hodnoty jednotlivých prvků, které v souhrnu popisují předpovídaný budoucí stav atmosféry. Časovou integrací rovnic popisujících dynamiku, termodynamiku a energetiku atmosféry spočítají především složky proudění. Dále jsou pak pomocí různých složitých parametrizací nepřímo dopočítávány další prvky jako množství a intenzita srážek, oblačnost atd.
Jako vstupní data do modelů všech meteorologických služeb slouží výstupy z globálních modelů. Ty jsou vzhledem k obrovské náročnosti na výkon počítány pouze na několika místech ve světě. Nejpřesnější výstupy globálních modelů jsou z amerického GFS a evropského IFS provozovaného Evropským centrem pro střednědobou předpověď počasí (ECMWF). Vlastní globální modely provozují například Velká Británie nebo Německo, v České republice jsou však počítány pouze lokální modely.
Výstupy z globálního modelu počasí pak zjemňují a upřesňují různé lokální modely, které jsou ve správě jednotlivých meteorologických služeb.
Obr.: Pro výpočty meteorologických předpovědí jsou používány nejvýkonnější počítače na světě.
Historie a vývoj
První pokus o numerickou předpověď počasí publikoval už v roce 1922 Angličan L. F. Richardson. Ten však výrazně předběhl svou dobu a jeho výsledky tedy nebyly použitelné. Tehdejší problém v porovnání s dneškem spočíval v nedostatečném popisu počátečního stavu (málo měřicích stanic), pomalosti výpočtu (pro dosažení použitelného času je nutné používat nejvýkonnější počítače) a přílišná citlivost používaných rovnic (i malá změna se významně projeví ve výsledcích). Richardson tak s nevelkou úspěšností počítal předpověď větru a atmosférického tlaku pro jeden uzlový bod v Německu ručně 6 týdnů a numerické předpovědi počasí tak na dlouhou dobu byly mimo zájem meteorologů.
První numerické předpovědi počasí se tak začaly objevovat až v polovině minulého století, kdy již bylo možné pomocí tehdejších počítačů potřebné výpočty provést v horizontu 24 hodin. První globální modely počasí se začaly objevovat až od 80. let. Ensemblové předpovědi, umožňující určit úspěšnost předpovědi, jsou vydávány až od 90. let.