空氣品質預測 - 也稱為「大氣擴散模式」（維基百科）是模擬空氣污染物（例如 PM _2.5或臭氧）如何在周圍大氣中擴散的技術。

模擬結果給出了每種空氣污染物的環境濃度，從中可以計算出空氣品質指數。

有數十種分散模型，世界各地的許多大學和機構正在針對不同地區（例如歐洲、美國大陸、亞洲...）運行其中一種或多種模型。以下是一些用於為「世界空氣品質指數」項目提供空氣品質預測的模型的非詳盡且精選的清單。

大氣模型

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此預測模型及其所基於的所有 AQFS 都是旨在提供與空氣品質預測相關資訊的研究產品。已採取一切合理措施確保其品質和準確性。然而：

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有關空氣品質預測（或大氣擴散模型）基本概念的更多信息，請查看有關風對 PM _2.5濃度影響的可視化研究的文章。

上述預測基於複合元模型，使用多個空氣品質預報系統 (AQFS) 進行計算：

• The Spectral Radiation-Transport Model for Aerosol Species (Sprintars) model from Kyushu University.
• The China National Air Quality forecast by Zhejiang Experts in Experimental Sciences (PM2.5科学实验专家小组).
• The Air Korea Air Quality forecast, by the Korean Integrated Air Quality forecast center(대기질 통합예보센터).
• The Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) near-realtime surface ensemble forecast , by the ECMWF.
• The System for Integrated modeLling of Atmospheric coMposition (SILAM) by the Finnish Meteorological Institute (FMI).
• The Max Planck Institut fur Meteorologie (MPIM) model.
• The Ozone Air Quality Model (AQM) by the NOAA/NCEP.
• The Regional Air Quality Deterministic Prediction System (RAQDPS) model from the Government of Canada.
• The irCELine (Belgian Interregional Environment Agency) for the Belgian Regions.
• The LCSQA (Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l’Air) for France.
• The RIVM (Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu) for the Netherlands.
• The SILAM (System for Integrated modeLling of Atmospheric coMposition) for Northen Europe.
• The EURAD (EURopean Air Pollution Dispersion) for Central Europe.

上圖基於 PM _2.5地表水平建模，顏色遵循US EPA AQI 標準。