Чому погоду важко передбачити: як ефект метелика руйнує точність передбачень

Про що ви дізнаєтесь:

• Чому не можна точно передбачити погоду
• Які причини неточності прогнозів погоди

Чому навіть сучасні комп’ютери не можуть передбачити дощ з абсолютною точністю

На сьогоднішній день синоптичні центри обладнані потужними процесорами для обробки інформації, сучасною апаратурою та базуються на фізичних моделях, які дозволяють моделювати погоду. У таких моделях враховується практично все: температура, тиск, вологість, швидкість вітру, сонячна радіація тощо. Проте клімат і природа за своєю суттю залишаються надзвичайно непередбачуваними, тому точність прогнозів усе ще залишається низькою. Детальніше про проблему прогнозування погоди розповідає Главред.

Як дрібні відхилення у вимірюваннях стають причиною хаосу

Прогнозування погоди часто сприймається як магія. Проте, як пояснюють на YouTube-каналі "Цікава наука", проблема полягає не лише в технічних складнощах, а в самій природі атмосфери, яка є фундаментально хаотичною. Навіть невелике зміщення початкових умов може призвести до кардинально іншого результату. Це і є той самий ефект метелика, про який часто говорять у науці.

Атмосфера — це надтонка система, в якій кожну мить взаємодіють температура, вологість, тиск, швидкість вітру та інші змінні. Найменша неточність у вимірюваннях, наприклад, температура, що відрізняється на 0,1 °C, або незначна зміна вологості, може зумовити серйозне спотворення прогнозу через ланцюговий ефект.

Атмосфера як нелінійна система з тисячами змінних

Окрім цього, атмосфера — це відкрита й нелінійна система. Вона постійно обмінюється енергією з поверхнею Землі, океанами, хмарами й навіть людською діяльністю. Тож навіть найскладніші комп’ютерні моделі з високою точністю все одно не можуть охопити всіх змінних. Це означає, що забезпечити точні довгострокові прогнози поки неможливо.

До проблем додається й просторова розрізненість даних. Метеостанції розташовані далеко одна від одної, а супутникові спостереження не охоплюють кожен квадратний кілометр атмосфери. У результаті виникають "сліпі зони" в початкових умовах, які моделі змушені заповнювати припущеннями, що неминуче створює похибки.

Рекомендуємо:

Чому чоловіки живуть менше — відповідь у хромосомах

Навіть найдетальніші моделі не рятують від хаосу

Сучасні високоточні моделі здатні показувати навіть локальні грози чи морські бризи, проте потребують величезної обчислювальної потужності. І навіть за такої точності, хаотичні відхилення залишаються. Чим реалістичніша модель — тим точнішими мають бути початкові умови. А зібрати їх у повному обсязі в реальному часі майже неможливо.

Чому синоптики не говорять "буде дощ", а "ймовірність дощу 70%"

У відео пояснюється: ідеального прогнозу погоди не існує, особливо коли йдеться про тривалий період. Синоптики замінюють поняття абсолютної впевненості на ймовірнісне прогнозування. Вони кажуть не "завтра дощ", а "ймовірність дощу 70%". Температурні показники також подаються у вигляді діапазонів, а не точних цифр. Мета — не в точності, а в адекватності очікувань.

Чому точний прогноз погоди — це ще не вирішене завдання

Погода залишається хаотичною та непередбачуваною системою. Навіть за відсутності технічних помилок, внутрішня нестабільність атмосфери не дозволяє робити достовірні прогнози більше ніж на 7–10 днів. Зміна в точності даних або моделі одразу радикально змінює результат, що робить прогнозування надзвичайно складним — і захоплюючим — науковим викликом.

Вас може зацікавити:

• Чому вислів "виживають найсильніші" — хибний
• Пережив дві світові війни: як виглядає найстаріший крокодил у світі
• "Смерть - тимчасова": священник розповів, що відбувається з душею після смерті

Наші стандарти: Редакційна політика сайту Главред