Hay varios fenómenos macro-climáticos que operan a escalas de tiempo decadales, entre ellas la llamada Oscilación Decadal del Pacífico (PDO) y la oscilación del Atlántico Norte (NAO), que tiene una influencia significativa sobre el clima de Colombia. El ciclo anual de la hidro-climatología de Colombia está dominado por fenómenos físicos como la migración latitudinal de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT), asociada con la dinámica trans-ecuatorial de advección de humedad por los viento alisios del este, la actividad del Chorro del Chocó y de los sistemas convectivos de mesoescala. La oscilación meridional de la ZCIT que se da como resultado del ciclo anual de temperaturas superficiales por efecto de la insolación, constituye el mecanismo físico de mayor importancia para explicar el ciclo anual (o semi-anual) de la hidro-climatología de Colombia. Sobre el centro de Colombia se presentan dos temporadas lluviosas (abril-mayo y octubre-noviembre), y dos temporadas secas (diciembre-febrero y junio-agosto), como resultado del doble paso de la ZCIT sobre el territorio. Una interpretación, comprensión y predicción más aproximada de estos fenómenos ha sido posible con el auge de la computación. El desarrollo de innumerables aplicaciones ha permitido calcular, recrear y simular fenómenos atmosféricos de gran complejidad, en los que se conjugan gran cantidad de variables que comprometen numerosos cálculos. Entre los modelos numéricos de evaluación y pronóstico de variables atmosféricas o del tiempo (NWP) más usados actualmente, podemos mencionar los siguientes: el modelo PSU/NCAR-MM5 (Penn State University / National Center for Atmospheric Research Fifth Generation Mesoscale Model), el modelo WRF (Weather Research and Forecasting model), el modelo GFS (Global Forecast System), el modelo RAMS (Colorado State University Regional Atmospheric Modelling System), entre otros. Todos estos modelos requieren de una base de datos de variables atmosféricas a nivel global, las cuales son base del cálculo numérico. El modelo WRF surgió como una evolución del modelo MM5 y es uno de los modelos meteorológicos más utilizados actualmente. El WRF posee un sistema numérico de mesoescala. Tiene la posibilidad de definir un dominio general (un sector de la superficie terrestre, en miles de kilómetros) donde se generan las condiciones macro-climáticas, que son las condiciones iníciales del cálculo numérico. Los anidamientos sucesivos (más pequeños que el dominio general) reciben los datos calculados del dominio general, y son utilizados en el balance de las ecuaciones de los fenómenos micro-climáticos para las condiciones a nivel regional (cientos de kilómetros) o local (decenas de kilómetros). El modelo WRF está diseñado para el estudio de la atmosfera y para la simulación y pronóstico del clima, para ello tiene a su disposición un juego completo de parametrizaciones, que permiten emular diferentes fenómenos físicos (el comportamiento de la microfísica de las gotas de agua en diferentes estados de agregación, el efecto de la radiación solar de onda corta y larga, el comportamiento de la capa de mezcla atmosférica, el efecto de los diferentes usos del suelo sobre la humedad tanto superficial como profunda, etc. Adicionalmente, se ha desarrollado un paquete químico para modelo WRF, el WRF-CHEM, que permite calcular y simular los fenómenos químicos que ocurren en la atmósfera, como la generación, concentración o dispersión de los contaminantes ambientales. En Colombia, existe una experiencia importante en el uso y análisis de datos de variables meteorológicas obtenidas con el modelo WRF. Entre las instituciones nacionales que más experiencia tienen con este modelo están: el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM), La fuerza Área Colombiana (FAC), y algunas universidades.