空氣汙染預報目前國際上主要運用兩種類別的模型：
1. 以統計學為基礎建立汙染物濃度與氣象場的聯系，稱之為統計模型；
2. 以大氣動力學以及大氣環境化學為基礎，透過電腦求解方程式組來計算汙染物時空分布，稱之為數值模式。
數值模式根據流體力學中的拉格朗日和歐拉觀點又分為拉格朗日模型和歐拉模型，這兩種在業務上都有非常廣泛的套用。
常見的拉格朗日模型有美國NOAA開發的HYSPLIT和北歐開發的FLEXPART，這兩種模型我都有用過，優勢在於可以很方便的去研究汙染物隨風場的傳輸的軌跡，FLEXPART也便於研究煙流的擴散。 前幾年日本核泄漏的時候，北大大氣與海洋科學系就有人運用FLEXPART模擬了核泄漏以後物質的擴散過程。
現在美國主要業務上運用的預報模式是歐拉觀點開發的歐拉模型，例如CMAQ, WRF/CHEM, STEM等等，其中CMAQ是美國環境保護署的指定預報模式。歐洲也有很多自主研發的預報模式，中國有中國科學院大氣物理研究所王自發自主研發的巢狀網格空氣質素預報模式系統（NAQPMS),王老師曾經在日本從事過多年汙染預報研究工作，歸國後為中國沙塵預報，灰霾預警預報做出了貢獻（我是王總的腦殘粉！！！）
近些年，WRF/Chem的迅速發展有逐漸超越CMAQ的趨勢，WRF/CHEM的優勢在於氣象場與化學場實作了完全的線上耦合，考慮了汙染物對氣象場的反饋作用，更符合自然規律。
下面簡要介紹WRF/CHEM是怎麽實作預報的（其他歐拉模式也是類似的）：
1. 氣象初始場和邊界場
世界各大氣象機構每天都會提供全球的氣象預報產品，例如GFS，這些全球氣象場預報可以作為驅動區域的氣象和汙染預報
2. 排放清單
就是汙染物的排放強度，這是影響汙染濃度的關鍵，為什麽霧霾等汙染事件多發生在京津冀，長三角，珠三角地區主要是因為這三個地區經濟發展水平較高，汙染排放量多。排放清單的準確度對汙染預報準確度影響很大。現在比較新的排放源來自於清華大學地學中心的排放源課題組。
3. 模式執行原理
模式是基於大氣動力學以及大氣環境化學的原理開發的，排放的汙染物和氣象初始場邊界場作為輸入，模式可以計算出未來幾日汙染物的空間時間分布。
4. 資料同化
資料同化是氣象和汙染預報業務中的關鍵。歐洲中心的預報結果比美國以及中國準確的關鍵在於他們又更為先進的同化系統。汙染預報的同化近些年隨著大氣化學觀測的完善逐漸引入到業務中，資料的同化主要是將觀測到的氣象和汙染物濃度數據加入到模式中改變模擬的初始場以增加預報的準確度。
第一次回答問題，有需要解釋的地方我再補充。
