En kärnverksamhet på Rossby Centre är utveckling av både globala och regionala klimatmodeller att förbättra förståelsen för klimatsystemet och att ge information om det framtida klimatet för samhälle, politik och beslutsfattare. Forskningen har en bred användning inom både nationella och internationella projekt och samarbeten och i samhället i stort.
Klimatmodeller använder matematiska ekvationer som beskriver fysiska processer i atmosfären, havet, kryosfären, biosfären och på land. De är de enda verktyg samhället har för att fastställa/beskriva hur framtidens klimat kan komma att se ut. Rossby Center är i framkant av utvecklingen av både regionala och globala klimatmodeller.
Rossby Center, som en ledande partner för det europeiska EC-Earth-konsortiet, har bidragit till utvecklingen av de globala jordsystemmodellversionerna (Earth System Model-versionerna) av EC-Earth. De har använts för att utföra klimatsimuleringar för den inom det globala jordsystemmodelleringsprojektet Climate Model Intercomparison Project Phase 5 och 6 (CMIP5 och CMIP6). Den nuvarande modellversionen EC-Earth3 innehåller alternativ för atmosfärisk sammansättning, dynamisk vegetation, havsbiogeokemi och Grönlands inlandsis. Det gör det möjligt att analysera interaktioner och återkopplingar mellan olika jordsystemkomponenter och deras betydelse för globala och regionala klimatförändringar. För närvarande är Rossby Center involverat i utvecklingen av en ny EC-Earth-version, EC-Earth4, med syftet att ytterligare förbättra representationen av viktiga processer i klimatsystemet.
Globala klimatmodeller ger den storskaliga bilden av klimatet och hur det förändras. För att vara till nytta för nationell planering krävs att dessa tecken kan utvärderas på ett robust sätt på den regionala och lokala nivå där konsekvenserna är märkbara och det finns behov av anpassning till förändringarna i samhället. För detta krävs en högre rumslig upplösning än vad som är möjligt med globala modeller. Regionala faktorer såsom brant terräng, varierande markförhållanden och vegetation och småskaliga olikheter i landskapet påverkar det lokala klimatet och sannolikheten för kortsiktiga extremer. Regionala klimatmodeller med högre upplösning använder de globala klimatscenarierna som indata för att ge mer regionala detaljer om klimatförändringen.
Sedan 1997 har Rossby Center utvecklat en internationell position inom regional klimatmodellering genom utvecklingen av den atmosfäriska modellen RCA, modellversionen RCA-NEMO som kopplar ihop atmosfären med havet och en version av RCA som inkluderar interaktiva vegetationsprocesser, RCA-GUESS. Sedan 2016 har Rossby Center fokuserat på utvecklingen av den mycket högupplösta regionala atmosfärsmodellen HCLIM, tillsammans med europeiska partner. HCLIM fungerar i rumsliga skalor ner till några kilometer och jämförelser med observationer visar på starka framsteg mot en mer realistisk representation av extrema nederbördshändelser.