Våre forskere bidrar i stor grad til utvikling av modeller for klima og klimavarsling. Den norske jordsystemmodellen NorESM brukes til å produsere globale klimaprojeksjoner 50-100 år fram i tid. Dette kalles klimafremskriving og hjelper oss til økt forståelse av klimaendringer og variabilitet over store distanser, og forståelsen av sammenhenger (telekoblinger) mellom disse.
I samarbeid med andre norske institusjoner bruker vi modellen til å produsere klimafremskrivninger for Verdens klimaforskningsprogram (WCRP) sitt prosjekt for modellsammenligning, Coupled Model Intercomparison Project (CMIP). Informasjonen blir brukt til å forstå variasjoner og endringer i klima, og som grunnlag for klimarapportene til De forente nasjoner (FN) og i forskningsartikler.
Den norske klimavarslingsmodellen NorCPM tar utgangspunkt i NorESM, og brukes til å produsere klimavarsler for måneder til år frem i tid. I klimavarslingsmodellen brukes vårt egenutviklede dataassimileringsverktøy Ensemble Kalman Filter til å inkludere observasjonsdata. Modellen tar derved hensyn til naturlige klimavariasjoner som styrer endringer over relativt korte tidsperioder, som for eksempel El Niño-fenomenet. NorCPM blir brukt til varsling i flere prosjekter. Ett av disse er Senter for fremragende forskning, Climate Futures, som publiserer prognoser for måneder og år frem i tid.
Vær- og klimavarsler kan forbedres ved å sette sammen ulike modeller til en såkalt Supermodell. Under simuleringene med de ulike modellene utveksler de informasjon med hverandre. Ved å gjøre små korreksjoner underveis, kan feil reduseres på et tidlig stadium, og supermodellen vil kunne få en mer korrekt utvikling enn enkeltmodellene. Nansensenteret er sterkt involvert i utvikling av verdens første supermodell basert på kombinasjon av flere jordsystemmodeller, og målet er at vi i framtiden skal kunne tilby enda bedre klimavarsler og klimaframskrivninger.