Ошибки синоптиков: почему невозможно предсказать погоду с точностью 100%
Прогнозы погоды нередко «обманывают» нас, подрывая доверие к синоптикам. Почему нельзя точно сказать, какая погода будет за окном в течение дня?
Сегодня синоптики обладают довольно мощными методами обработки информации и данными, которые, казалось бы, позволяют довольно хорошо моделировать погоду. Со стороны кажется, что в физических моделях можно учесть все факторы, влияющие на формирование различных погодных условий. Однако на деле климат и погода оказываются довольно непредсказуемыми — смоделировать их будущее можно только с определенной и часто небольшой точностью. Почему так происходит?
Все дело в том, что погода, как и многие другие явления, зависит от множества факторов — от колебаний температуры в одной части света до извержения вулкана в другой. Проблема состоит в том, что при введении исходных параметров в климатическую модель, они должны быть максимально точными — малейшее различие в входных значениях приводит к серьезному отклонению на выходе.
Этот важный факт обнаружил в 60-х годах прошлого века математик и синоптик Эдвард Лоренц. Такой феномен ученый назвал «эффектом бабочки». В самой популярной формулировке, взмах крыльев бабочки в одной части света может вызвать волну эффектов, которая приведет к изменению погоды на противоположной части земного шара.
Хотя предсказать такую хаотическую систему, как погода на Земле, в точности невозможно, ученые стараются как можно лучше приблизиться к наиболее точному описанию процессов в земной атмосфере и гидросфере и их предсказанию. Для этого во многих странах развертываются сети метеорологических служб, а авторы одного из проектов предложили применять для этой цели смартфоны пользователей.
«Сбываемость» прогноза погоды сильно зависит от того, на какой срок делается этот прогноз — чем дальше синоптики стараются «заглянуть в будущее», тем меньше точность. Например, сверхкраткосрочные прогнозы — до 12 часов — сбываются с вероятностью в 95-96%, а сбываемость среднесрочных — до 10 суток — составляет уже 65-80%.
Увеличение объема данных и возможность следить за изменением погодных условий в реальном времени позволяет серьезно улучшить прогнозы и частично нивелировать влияние непредсказуемых факторов. Ситуация осложняется и ростом хаотичности атмосферных явлений, так как в атмосферу попадает все больше углекислого газа, так или иначе влияющего на потепление климата. Для предсказания того, как выбросы в одном месте будут влиять на климат в целом, требуются мощные суперкомпьютеры, но даже они не в силах сделать такие расчеты, если входные данные будут недостаточно точны.