和海洋环流模式（AGCM和OGCM）、海冰、陆地表面过程是全球气候模式（Global Climate Model）的关键成分。大气环流模式和全球气候模式被广泛的应用与天气预报、理解气候、预测气候变化等方面。用于研究十年到百年时间尺度的气候的模式最早是由真锅淑郎和在位于普林斯顿的里创造的。这些需要大量计算的数值模式集成了流体力学、化学、有时还有生物学的各类方程。
对命名的注解.“GCM”这个缩写经常被用来代指“全球气候模式”或“大气环流模式”。虽然这两类模式不完全一样，但大气环流模式