当我们确定了模型所包括的各个过程和子系统后，我们编写出能最好地描述这
些变量的算法，使得电脑能够根据这些算法来执行我们所给的命令。我们认为（有
时并未加以证明）气候系统中的变量是在按照我们所理解的自然法则相互作用，并
可将这些变量以数学形式予以表述。我们所采用的模型的精度及综合程度决定了我
们所要表述的算法的数量和类型，使得模型能合理地接近（我们希望）已知的自然
法则。对于非常简单的模型来说，描述各个气候变量的行为的数学方程，可以被任
何知晓初等代数的高中一年级学生用解析的方法予以求解。尽管如此，一旦气候学
家试图在一个模型中加入许多气候变量，或者在一维以上的空间中进行模拟，其数
学及其引起的电脑算法的复杂性将大大增加。如果将全球表面划分成大约四万个网
格，计算每一网格几天的气候变化通常需占用现代超级电脑一个小时的机时。天气
或气候模型中的初始方程通常表达了每一气候变量在时空上的连续变化。但电脑求
解的实际方程只是上述初始方程的近似。试以温度为例，现代电脑并不去求解一个
针对所有地方的温度的方程，相反，它采用的是逼近法，它从网格中取数，或者说
是在离散的时空中取数计算。取数的阿格之间或者测量和计算时间之外的其他时间
段的一些模型数据，就需用平均的方法求得。最新的方法已在网格点之间取得了更
好的逼近效果。虽然一些局部现象，如湖泊、山谷及各场雷暴雨，可以改变局部的
气候条件，但如果网格取得很大，上述条件就不会在电脑代码中出现。现代的气候
模拟所采用的网格通常是几百千米的规模（第四章将进一步深入阐述这种“网格尺
度”现象）。因此，解决上述问题的唯一办法是采用更多的网格节点，这意味着需