Auch wenn es manchmal den Eindruck erweckt, der Deutsche Wetterdienst warne "spontan" vor Wetter- oder Unwettererscheinungen, so werden oft schon Tage vorher erste Abschätzungen getroffen und veröffentlicht. Bis zur Ausgabe der eigentlichen Warnung sind etliche Schritte notwendig, um eine Region und eine Warnstufe zu eruieren.
Schritt 1 beginnt mittelfristig etwa 6 Tage vor einem Warnereignis. Bis zu diesem Tag kann man mit Hilfe probabilistischer Ensemble-Verfahren auf Grundlage des europäischen Globalmodells (EZMW) schon einmal grob vorpeilen, ob ein markantes oder Unwetter-Ereignis zu erwarten ist. Mit der Ensemblemethode lassen sich von einem Modell mehrere Vorhersageszenarien simulieren und daraus Eintrittswahrscheinlichkeiten für bestimmte Ereignisse ableiten. Sollten diese Berechnungen Signale für markante oder Unwetter-Ereignisse aufweisen, wird die Konsistenz durch einen Vergleich mit den vorangegangenen Modellläufen überprüft. Daraus wird eine erste Wahrscheinlichkeit für das Eintreten eines warnwürdigen Ereignisses abgeleitet und in der Wochenvorhersage Wettergefahren zusammengefasst.
Schritt 2 liegt drei Tage vor der zu erwartenden Unwetter-/Warnlage. Hier werden erneut stochastische Modellergebnisse bemüht und auf die Signale des zuvor erkannten Ereignisses hin überprüft. Der Meteorologe vergleicht die Ensembleergebnisse inklusive der Wahrscheinlichkeiten mit dem Output der unterschiedlichen deterministischen Modelle (EZMW, DWD ICON und GFS) und formuliert daraus einen ersten groben Unwetterhinweis. Sind die Übereinstimmungen in den Modellen und den zugehörigen Ensembles groß, kann bereits eine Region und eine erwartete Warnstufe angegeben werden. Dies wird zunächst in den täglich mehrfach zu erstellenden Wetterberichten textlich verarbeitet und in einem ersten prognostischen (Un-) Wetterwarnszenario festgehalten. Weichen die Modelle oder die einzelnen Modellläufe sehr voneinander ab, muss auf die Unsicherheit für das Auftreten eines markanten oder Unwetter-Ereignisses hingewiesen werden. Dies geschieht durch die drei Wahrscheinlichkeitsaussagen: gering wahrscheinlich, wahrscheinlich und sehr wahrscheinlich.
Zwei Tage vor dem Ereignis, also im meteorologischen Kurzfristzeitraum, folgt Schritt 3. Nun stehen auch die fein aufgelösten Lokalmodelle wie COSMO-D2 und Euro4 zur Verfügung. Sie liefern oft die notwendigen Details zur Eingrenzung des Warngebietes. Nach der Sichtung der Modelldaten werden auch dann erneut die zugehörigen Ensembles hinzugezogen und das Warnszenario vom Vortag konkretisiert oder verworfen. Nicht selten liefern die Lokalmodelle auch erst den wirklichen Input für die Ausprägung der zu erwartenden Warnlage. Gerade bei Gewitterlagen, die von den grob aufgelösten Globalmodellen oft konturlos dargestellt werden und großen Schwankungen zwischen den einzelnen Modellläufen unterliegen, liefern die zeitnäheren Lokalmodelle erst einen realistischeren Eindruck über die voraussichtliche Intensität und die am ehesten betroffene Region.
In Schritt 4, ca. 24 Stunden vor einem Ereignis, führen eine erneute Modell- und Ensembleanalyse sowie bei großräumigen Ereignissen auch eine Sichtung der Punktprognosen aus dem MOS (Model Output Statistics) zu einem Wetterwarnentwurf.
Der letzte Schritt 5 setzt 6 bis 12 Stunden vor einem Ereignis, also im Kürzestfristvorhersagezeitraum, ein. Der Warnentwurf wird noch einmal überprüft und gegebenenfalls angepasst. Hierzu werden nicht mehr nur Modelle und Statistiken bemüht. Jetzt fließt auch das aktuelle Wetter in Form von Messwerten, Radar-, Blitz- und Satellitendaten sowie von analysierten Wetterfronten in die zu konkretisierende Wetter- oder Unwetterwarnung mit ein. Ein Start- und Endzeitpunkt wird festgelegt und die Warnstufe bestimmt, um für die jeweilige Region eine amtliche Warnung auszugeben.
Ist eine Wetterwarnung ausgegeben, wird diese vom Warnmeteorologen im Nowcasting laufend überwacht und bei Bedarf angepasst. Die Anpassung geschieht zum einen anhand von Beobachtungen aus den Stationsmessnetzen, zum anderen werden auch Radar- und Satellitendaten, sowie lokale Wettermodelle genutzt.