For å gjøre modellene så pålitelig som mulig, benyttes dataassimilering, en metode for overføring av observasjoner av diverse variabler inn i matematiske modeller.
Vi lager reanalyser – rekonstruksjoner – av tidligere tiders klimatiske forhold. Pågående reanalyser vil kunne gi informasjon om klimaet 1000 år tilbake i tid. I tillegg til data fra satellitter og direkte målinger i nyere tid, brukes data fra kjerneprøver, tre-ringer, pollen og plankton-avsetninger. Slike tilbakeblikk i tid hjelper oss å forstå naturlige klimavariasjoner og å finne andre påvirkningsfaktorer. Reanalyser kan også benyttes til forbedring av klimamodeller, som igjen vil bedre kvaliteten på klimafremskrivninger.