Математична модель використовується для імітації варіації в хімічний склад над поверхні землі, в залежності від висоти з часом. Такі моделі є дуже дорогими, запустити, тому що вони містять докладні описи атмосферних транспорту і зазвичай містять лише обмежену кількість видів хімічних слідів. Більш детальну хімії зазвичай зустрічається в двовимірної моделі, де не вважається варіації з довготи.