Diese verfolgt das Ziel, den zukünftigen Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort oder in einer Region zu bestimmen. Zwar lässt sich das Wetter als physikalischer Zustand beschreiben und unter Verwendung von physikalischen Regeln zu einem in der Zukunft befindlichen Zeitpunkt berechnen, sie auch Wettermodell. Allerdings liegen diesen Regeln nichtlineare Gleichungen zu Grunde, somit führen kleinste Messfehler bei der Erfassung des Anfangszustands und Unzulänglichkeiten in der verwendeten Rechnung zu Fehlern, die mit fortschreitendem Prognosezeitpunkt wachsen. Während die Prognose für die kommenden 24 Stunden eine Eintreffwahrscheinlichkeit von über 90 Prozent aufweist, lässt sich bei einer Prognose für mehr als 5 Tage höchstens ein grober Trend erkennen.