数值模式诊断分析（diagnosis of NWP model），理学-大气科学-多圈层耦合数值模式-模式预报预测产品，根据数值预报模式运行过程中或预报产品中出现的问题进行逐步分解，确定问题发生的原因及可能的影响，并提出解决方案的过程。对确定性数值模式问题的诊断分析大体可以分为对模式用静态资料检查、观测资料收集情况的检查、同化过程不同资料的作用检查、模式高层与陆面分析场合理性检查、模式积分过程中偏差异常增长检查、相同功能模式同期表现对比检查以及预报不确定性检查等，如果是对区域模式的诊断，还要做初值和侧边界检查等。由于现代数值预报模式同化资料的复杂和多样性、模式物理过程处理的经验性及天气过程预报的不确定性等导致模式问题的诊断分析非常复杂，往往需要多部门多专家联合共同确定产生问题的主要原因，类似于医院里的疑难杂证的会诊过程，但问题能否解决往往不可预料。从20世纪50年代数值预报模式诞生起，模式问题的诊断分析工作就再没有间断过。各发达国家的数值预报中心根据自己模式的发展建立起各种诊断分析工具，方便深入快捷地分析和发现模式问题。中国也多次努力建立模式诊断分析平台。