В статье рассмотрены основные методы анализа и моделирования отрезков временных рядов метеорологических величин. К ним относят метод полиномиальной аппроксимации, разложение вектора по собственным векторам ковариационной матрицы и метод периодических составляющих. Приведены описания этих методов на примере их использования в процессе обработки климатических данных. В ходе сравнительного анализа полученных результатов был сделан вывод о применимости данных методов при построении математических моделей и составлении долгосрочных прогнозов. В качестве исходных данных были взяты временные ряды значений приземной температуры воздуха, полученные за период наблюдений.