Đồng hóa số liệu
Quá trình đầu tiên được thực hiện trong việc chạy một mô hình dự báo số, bao gồm việc xác định các trường ban đầu của các biến khí tượng khác nhau tạo nên mô hình, sao cho có được phân tích khởi đầu tốt nhất. Thông qua các phương pháp biến phân đòi hỏi một khối lượng tính toán toán học lớn, trạng thái ban đầu của mô hình (dữ liệu được gán cho mỗi điểm lưới) được xác lập từ các quan trắc hiện có (thuộc nhiều loại khác nhau và phân bố không đều trên Trái Đất) và các dự báo của mô hình từ lần chạy trước đó. Đồng hóa số liệu là quá trình mà các máy tính mạnh mẽ chịu trách nhiệm chạy các mô hình hoàn lưu chung của khí quyển tiêu tốn nhiều thời gian tính toán nhất.