To nebylo až do první světové války (1914-1918), nicméně, že malá skupina vědců v norském Bergenu-inspirovaný bitevními liniemi války vyvinutý koncept frontách. Vedoucí představitelé skupiny, známé jako Bergen škole, byli otce a syna tým fyziků, Vilhelm F. Bjerknes a Jacob A. Bjerknes. V sérii studií publikovaných během brzy 1920, Bergen škola vysvětlil, jak frontách se pohybovat a jak ovlivňují počasí.
V roce 1922 britský fyzik, Lewis Fry Richardson, se stal jedním z prvních vědců, kteří se pokoušeli k předpovědi počasí vytvořením matematický popis atmosféry. Richardson vyvinul sérii rovnic na základě fyzikálních zákonů a na povětrnostních funkce, které začaly pravidelně měřit u zemského povrchu a vzduchu, včetně teploty, tlaku vzduchu, vlhkosti a rychlosti větru. Richardson věřil, že pokud by měla přesné a úplné informace o současném stavu počasí, budoucnost atmosféry by mohla být přesně předpovídat. I když takové úrovně sběru dat nelze dosáhnout ve městě Richardson době, jeho rovnice ukázal cestu směrem k mnohem lepších předpovědí počasí. To, co chybělo byl způsob, jak zvládnout obrovské množství výpočtů potřebných.
výpočetní výkon, který by Richardson je vize v realitu se začaly objevovat v roce 1950. Ten rok, maďarština-rozený matematik John von Neumann z Princetonské univerzity v Princeton, New Jersey, a jeho zaměstnanci vyvinul první povětrnostním předpovídání software. Oni testovali program ENIAC (Electronic Numerical Integrator a počítač), první general-purpose elektronický digitální počítač. Ačkoli to trvalo ENIAC 24 hodin na dokončení své výpočty, počítač se podařilo zajistit dostatečně přesný odhad, kde několik funkcí, z horních vrstvách atmosféry nad severní Americe by se na následující den. Meteorologové rychle přijali myšlenku matematické počasí predikce-používat počítače k vytváření modelů systémů počasí.
V časných 1960, dílo Edwarda N. Lorenzem, meteorolog na Massachusetts Institute of Technology v Cambridge, dal mírné klapka na takovým nadšením. Lorenz objevil prostřednictvím počítačových simulací, že tam může být fyzická hranice s pře
