这时首先是建立适合于计算区域的坐标系，将偏微分方程组投影到该坐标系下完成差分与积分等计算，得到给定条件下的数值解。该坐标系的垂直坐标最自然的选项就是高度坐标，大气动力学分析中经常使用这种坐标。如果坐标系使用几何高度作为它的垂直坐标，就简称该数值模式的垂直坐标为高度坐标，这时模式变量的垂直微分直接用得到。

直接使用高度坐标时由于地表地形起伏不定，大气的下边界条件可使用：

，

即地表大气只沿着地形表面上下起伏运动，地形表面法向速度为零。

由于地表的高度起伏不定，直接使用高度坐标时模式下边界与计算网格相交，处理起来比较复杂，因此直接使用高度坐标作为数值模式垂直坐标的情况不多。一般采用经过垂直坐标变换后的控制方程形式，并在下垫面采用地形追随坐标，球坐标系下垂直方向使用高度坐标的大气运动方程组（见数值模式控制方程组）。