Die Wenigsten können sich etwas Greifbares unter Wettermodellen vorstellen, steckt doch höhere Mathematik dahinter, die die Physik der Atmosphäre beschreibt. Tatsächlich handelt es sich um sehr komplexe mathematische Modelle. Diese setzen sich aus einem Satz von Gleichungen zusammen, sogenannten nichtlineare Differentialgleichungen. Was bedeutet diese Nichtlinearität?
Wenn man eine lineare mathematische Gleichung löst, bekommt man für einen bestimmten Zahlenwert ein konkretes Ergebnis. Ändert man diesen Zahlenwert ein wenig, so bekommt man ein Ergebnis, das jenem von zuvor sehr ähnlich sein wird. Bei nichtlinearen Gleichungen oder Gleichungssystemen kann das Ergebnis dann jedoch erheblich von jenem zuvor abweichen. Sprichwörtlich scheint dann statt Dauerregen in den Prognosekarten plötzlich an einem bestimmten Ort die Sonne.

Auch global gesehen können Tief- und Hochdruckgebiete in der Vorhersage plötzlich völlig anders positioniert sein. Bekannt ist dieses Phänomen der Nichtlinearität oder anders ausgedrückt, der Stochastik, auch durch den oft zitierten Butterfly-Effect (Schmetterlingseffekt), der besagt: "Der Flügelschlag eines Schmetterlings in Südamerika könnte für die Initiierung eines Hurrikans am Pazifik verantwortlich sein. Tafel 8 erklärt, wie Wettermodelle funktionieren.