时空的观察，大多牵涉到地球物理流体动力学的理论，需要使用到偏微分方程。通常这方程式需要准确的初始条件才能作出准确的预测，但准确的初始条件往往难以掌握。数据同化正正可以弥补了这弱点，以后来观察所得的数据，改善初始条件，继而得到更准确的预测。这技术可以用于天气预报。
地球物理统计学.地球物理统计学包括和量化不确定性。