Das Wetter und das Klima haben die Eigenschaft, einfach aufzutreten und nicht unbedingt sicher vorhersagbar zu sein. Das gilt insbesondere für Wetter- und Klimaeigenschaften, die sich erst in mehreren Jahren oder sogar in Jahrzehnten ereignen können. Doch hier bietet die moderne Informatik eine Lösung: die Simulation. Mit Hilfe eines Simulators werden Wetter und Klima so dargestellt, dass sie über einen längeren Zeitraum aussagefähig sind. Es müssen die notwendigen Parameter festgelegt werden, damit sich später Aussagen treffen lassen. Der Wetter- und Klimasimulator stellt ein Abbild der momentanen Situation dar. Er kann in seiner Aussagekraft auf eine bestimmte Region beschränkt werden oder auch die globale Entwicklung berücksichtigen.

Durch die Änderung einzelner Parameter kann das dargestellte System in verschiedene Richtungen verändert werden und zeigt dann die Auswirkungen dieser Änderungen. Nimmt man zum Beispiel an, dass sich das Klima um durchschnittlich 0,5 °C über mehrere Jahre hinweg erwärmt, zeigen sich im Simulator die Auswirkungen weltweit oder eben bezogen auf eine ausgewählte Region. Berücksichtigt werden dabei alle andere Wetter- und Klimaeigenschaften, wie Niederschlagsmenge und -häufigkeit, Wind und Temperatur. In dem Simulator können einzelne oder mehrere Komponenten verändert werden, die sich in ihrer Bedeutung in den Ergebnissen zeigen. Eine solche Darstellung wäre in der Realität aus nahe liegenden Gründen nicht möglich.

Mit Hilfe von Wetter- und Klimasimulatoren ist es möglich, die Gründe für eine Veränderung des Klimas herauszufinden. So wurde zum Beispiel durch umfangreiche Simulationen festgestellt, dass die Erwärmung des Klimas und das damit verbundene Abschmelzen der Polkappen einzig und allein auf den Menschen zurückzuführen ist. Waren das bislang nur Spekulationen, so konnte dieser Fakt durch den Simulator bewiesen werden. Ebenso ist es möglich, Aussagen darüber zu treffen, wie sich das Wetter und das Klima in einhundert Jahren zeigen könnten. Allerdings bleibt dennoch eine gewisse Spekulation übrig, denn nicht jeder Einfluss kann vorhergesagt werden. Tritt etwas Unvorhergesehenes auf, ändern sich auch die Modelle.