La eterogeneità dei dati osservativi associati a processi di trasformazione, fenomeni di trasporto, emissioni e monitoraggio di inquinanti atmosferici nella troposfera impongono l’utilizzo di una svariata molteplicità di metodi statistici per la loro interpretazione. In particolare, i dati di caratterizzazione chimico-fisica dell’aerosol (sia giornalieri che ad alta risoluzione temporale) vengono opportunamente elaborati mediante tecniche di analisi multivariata (Receptor models: PMF, CMB, PCA-APCS) finalizzate al “source apportionment”, ovvero la ripartizione dei livelli di concentrazione dell’aerosol nei suoi contributi derivanti da sorgenti primarie e secondarie antropiche e naturali. Di contro, anche i ‘source-oriented dispersion model’, che permettono di seguire il moto delle particelle di aria “inquinata” dal sito di misura alla sorgente, sono largamente usati. L’ analisi statistica delle traiettorie all’indietro (Trajectory statistical methods (TSMs)), permette sia di identificare le sorgenti di inquinanti, sia di stimare i flussi di inquinanti. I TSMs sono basati sull’ analisi del tempo di residenza (RT). A partire dall’ RT analysis, vari metodi per la stima delle sorgenti possono essere sviluppati. Tra essi ricordiamo il probability source concentration field (PSCF) ed il peak events concentration field (PECF) . Per la stima di flussi di inquinanti viene utilizzato un metodo bayesiano di inversione. Anche le tecniche di bootstrap vengono spesso applicate nella modellistica diffusionale degli inquinanti. Un importante strumento per lo studio della turbolenza nello strato limite planetario (bassa troposfera) e per la sua interazione con moti a scala più grande sono le trasformate di Wavelet. In ambito meteorologico, lo sviluppo di metodi non-asintotici per la stima di precipitazioni estreme corrispondenti a tempi di ritorno particolarmente lunghi si sono rivelati efficaci per la comprensione del legame tra processi fisici e statistiche degli estremi, e per la proiezione fisicamente-basata di estremi di precipitazione futuri.