電離層數值模式目前採用由美國國家大氣研究中心(National Center for Atmospheric Research , NCAR)高層大氣觀測站(High Altitude Observatory, HAO)所開發的熱氣層與電離層電動耦合環流模式(Thermosphere Ionosphere Electrodynamics General Circulation Model, TIE-GCM)。
模式內除可透過電離層與熱氣層物理方程式計算中性氣體與電漿粒子的動力狀態外,也可以涵蓋電動效應,以進一步運算耦合結果,而模式本身可以提供電離層電子濃度、電子溫度、電漿擴散速度、全電子含量與熱氣層溫度、中性風場等資料。預設水平座標為經緯度、解析度為5°×5°,垂直座標為等氣壓面、解析度為0.5個標尺高,因此需要再進一步換算成公里。時間解析度為每2分鐘運算一次,每小時輸出一筆綜合網格資料。
由於模式本身可以透過輸入太陽輻射指數(Solar flux F10.7)與高緯度地磁指數(Kp),故可藉此兩個參數運算模擬而產生地球物理指數產品(Geophysical parameters input run, GPI Run)。透過由NOAA所提供之觀測資料、太陽輻射指數與高緯度地磁指數三日預報,輸入至模式中重建前一日的真實指數產生初始條件後,再依據三日預報指數進行模擬及產出預報產品。