选取有物理意义的因子，建立统计模型，进行预测，是另一类短期气候预测的主要方法。大气所统计预测模型主要考虑前期关键的外强迫信号(海温、积雪等)及大气环流信号。

大气所主要统计模型有：

利用外强迫因子对中国夏季平均的降水趋势预测：ENSO和青藏高原秋冬季积雪是影响我国夏季降水异常的重要外强迫因子。基于高原积雪和ENSO的多时间尺度变化特征及其对我国夏季降水的不同影响，建立多因子多尺度的夏季降水预测模型。欧亚北部冬季新增雪盖面积是独立于ENSO和其它海区海温的另一个重要外强迫因子。当冬季新增雪盖面积偏大时，夏季东亚中纬区易盛行异常冷低压，东亚副热带西风急流明显增强，西太平洋副热带高压易加强且西伸和北扩，江南地区在副高的控制下易干热。这为我国短期气候预测提供了一个来自于中高纬度的重要信号。

利用海温演变预测夏季逐月降水异常：中国夏季降水具有明显的季风气候特征。伴随着夏季风的爆发和向北推进。夏季降水季节内变异的研究，一直是我国气候预测上的一个重大问题。中国夏季雨带的季节内演变具有一定的主导模态。不同模态所对应的海温演变不同。基于上述研究结果，建立了夏季逐月降水趋势预测模型。

利用大气前期信号预测东亚夏季风：东亚夏季风是影响我国夏季降水的主要因子。预测东亚夏季风的强度是短期气候预测的重点之一。东亚冬季风是一个预测东亚夏季风的关键大气前期信号。当前期东亚冬季风偏强时，南海地区上空盛行北风距平，南海海温偏低。偏低的南海海温持续到初夏，有利于海陆热力对比加大，南海季风爆发偏早，强度偏强。冬季南亚地区高层纬向风异常是另一个预测夏季风的关键大气前期信号。当前冬南亚上空盛行西风距平，即南亚上空西风带位置比正常位置偏北，南支扰动较弱，南亚大陆冬春季降水或降雪偏少，土壤水分比正常情况减少。这使得在晚春和初夏南亚加热较快，导致夏季海陆的热力对比大，因而出现强夏季风。