وتتمثل في محاولة بناء أنموذج رياضي يستعمل الحاسوب من اجل توقع التغيير الحاصل في المناخ. ويعتمد هذا الاتجاه على افتراض حصول تغيير في أحد عناصر المناخ الأساسية (الحرارة أو الإشعاع الشمسي). وباستعمال معادلات رياضية معقدة والتي تفسر قوانين حركة الغلاف الغازي أو حرارته فانه يمكن معرفة التغذية الاسترجاعية إن كانت سلبية أو ايجابية مما يعطي تصوراً عن كيفية التغير الذي يحتمل أن يحصل في المناخ وهذه الطريقة لها سلبياتها الكثيرة. من أهمها إن اكتشاف نوع التغذية الاسترجاعية ليس من السهولة بمكان، كما أن الباحث يضطر أحيانا إلى اختصار المعادلات الرياضية ليتمكن من استخدامها، هذا فضلاً عن إن بعض المعلومات التي تتطلبها المعادلات الرياضية لا تقاس بشكل دقيق لعدم توافر أجهزة قياسها الدقيقة. ورغم هذه الصعوبات فقد ظهرت نماذج مناخية جيده وكما أشرنا سابقاً في مبحث النماذج المناخية استطاعت أن تعطي ملامح التغير القادم في حالة حصوله فقد ظهرت نماذج تتوقع التغيير الذي يمكن أن يحصل بالدورة العامة للرياح إذا حصل تغيير في الإشعاع أو الحرارة كما ظهرت نماذج توقعت التغيير الحاصل في درجة الحرارة نتيجة أسباب مختلفة. إن هذه النماذج تحتاج إلى انتظار مئات السنين للتحقق من صحتها. وقد عقد مؤتمر في ألمانيا عام 1989 خصص للنماذج المناخية.

هناك عمل بدأ بالظهور يتمثل في بناء نماذج محلية تعتمد على نتائج النماذج العامة وتدخل العوامل المحلية لتتنبأ بالتغيير المناخي على مستوى منطقة صغيرة. كما هناك محاولات للتنبؤ بحالة المناخ لفترة أقصر. فالتنبؤ للفصل القادم أو السنة القادمة أصبحت من الأعمال الروتينية لدوائر الأنواء في أوربا والولايات المتحدة. إن هذا النوع من التنبؤ يستخدم الإحصاء مع المعادلات الرياضية. وقد بدأ الباحثون يستخدمون دليلاً جديداً لهذا النوع من التنبؤ يتمثل في مراقبة ظاهرة النينو El Neno. وهذا يدفعنا إلى تتبع محاولات أولية للتنبؤ بالمناخ وهي الطريق الاستنباطية.