I princip kan en klimatmodell vara mycket förenklade beskrivningar av atmosfären baserad på ett fåtal ekvationer. Idag används mycket komplexa klimatmodeller. Huvudsyftet med att använda dem är att besvara frågan; hur klimatet förändras om atmosfärens innehåll förändras på ett visst sätt?
Klimatmodeller tar hänsyn till jordytan och haven
I en klimatmodell är atmosfären uppdelad i ett rutnät längs med jordytan och upp i luften. Atmosfärens rörelser och bevarandet av energi, vatten och massa följer välkända fysikaliska lagar som kan beskrivas med matematiska formler. För varje volym i rutnätet beräknas sedan utvecklingen för olika meteorologiska, hydrologiska och klimatologiska variabler som till exempel temperatur, nederbörd och vind.
En klimatmodell fungerar på många sätt som en prognosmodell. Klimatmodeller och prognosmodeller skiljer sig emellertid på en viktig punkt. En prognosmodell ska kunna förutse vädret på en given plats vid en given tidpunkt. Varje liten avvikelse från det verkliga förhållandet får efter ganska kort tid så stor betydelse att prognosen inte längre stämmer.
En klimatmodell däremot ska beskriva klimatet, som enkelt uttryckt är vädret i medeltal under en längre period och över ett större område. En klimatmodell kan inte förutse hur varmt det kommer att vara i Norrköping den 20 januari 2098, men den kan säga något om hur vintrarna i södra Sverige kommer att vara i slutet av seklet.
En klimatmodell måste ta hänsyn till de mer långsamma förloppen som sker på jordytan och i haven.
