Model atmosfer di mana pendekatan hidrostatik tidak dibuat, sehingga persamaan vertikal momentum dipecahkan. Ini memungkinkan model nonhydrostatic berhasil digunakan untuk skala horisontal dari 100 m, menyelesaikan sirkulasi mesoscale skala kecil seperti cumulus konveksi dan angin laut sirkulasi. Dalam beberapa tahun terakhir, kekuatan komputer telah membuat prediksi cuaca mesoscale dengan model nonhydrostatic layak, dan beberapa model seperti rutin digunakan oleh kelompok-kelompok besar meteorologi pemodelan dan operasional pusat. Lihat hidrostatik model.