Почему погоду трудно предсказать: как эффект бабочки разрушает точность предсказаний

Прогноз погоды зависит от множества мелочей. Прогноз погоды может измениться из-за малейшей погрешности в данных - именно поэтому точность на 10 дней почти невозможна.

О чем вы узнаете:

Почему даже современные компьютеры не могут предсказать дождь с абсолютной точностью

На сегодняшний день синоптические центры оборудованы мощными процессорами для обработки информации, современной аппаратурой и базируются на физических моделях, которые позволяют моделировать погоду. В таких моделях учитывается практически все: температура, давление, влажность, скорость ветра, солнечная радиация и тому подобное. Однако климат и природа по своей сути остаются чрезвычайно непредсказуемыми, поэтому точность прогнозов все еще остается низкой. Подробнее о проблеме прогнозирования погоды рассказывает Главред.

Как мелкие отклонения в измерениях становятся причиной хаоса

Прогнозирование погоды часто воспринимается как магия. Однако, как объясняют на YouTube-канале "Интересная наука", проблема заключается не только в технических сложностях, а в самой природе атмосферы, которая является фундаментально хаотичной. Даже небольшое смещение начальных условий может привести к кардинально иному результату. Это и есть тот самый эффект бабочки, о котором часто говорят в науке.

Атмосфера - это сверхтонкая система, в которой каждое мгновение взаимодействуют температура, влажность, давление, скорость ветра и другие переменные. Малейшая неточность в измерениях, например, температура, отличающаяся на 0,1 °C, или незначительное изменение влажности, может вызвать серьезное искажение прогноза из-за цепного эффекта.

Атмосфера как нелинейная система с тысячами переменных

Кроме этого, атмосфера - это открытая и нелинейная система. Она постоянно обменивается энергией с поверхностью Земли, океанами, облаками и даже человеческой деятельностью. Поэтому даже самые сложные компьютерные модели с высокой точностью все равно не могут охватить всех переменных. Это означает, что обеспечить точные долгосрочные прогнозы пока невозможно.

К проблемам добавляется и пространственная разрозненность данных. Метеостанции расположены далеко друг от друга, а спутниковые наблюдения не охватывают каждый квадратный километр атмосферы. В результате возникают "слепые зоны" в начальных условиях, которые модели вынуждены заполнять предположениями, что неизбежно создает погрешности.

Даже самые детальные модели не спасают от хаоса

Современные высокоточные модели способны показывать даже локальные грозы или морские бризы, однако требуют огромной вычислительной мощности. И даже при такой точности, хаотические отклонения остаются. Чем реалистичнее модель - тем точнее должны быть начальные условия. А собрать их в полном объеме в реальном времени почти невозможно.

Почему синоптики не говорят "будет дождь", а "вероятность дождя 70%"

В видео объясняется: идеального прогноза погоды не существует, особенно когда речь идет о длительном периоде. Синоптики заменяют понятие абсолютной уверенности на вероятностное прогнозирование. Они говорят не "завтра дождь", а "вероятность дождя 70%". Температурные показатели также подаются в виде диапазонов, а не точных цифр. Цель - не в точности, а в адекватности ожиданий.

Почему точный прогноз погоды - это еще не решенная задача

Погода остается хаотичной и непредсказуемой системой. Даже при отсутствии технических ошибок, внутренняя нестабильность атмосферы не позволяет делать достоверные прогнозы более чем на 7-10 дней. Изменение в точности данных или модели сразу радикально меняет результат, что делает прогнозирование чрезвычайно сложным - и захватывающим - научным вызовом.

Вас может заинтересовать: