Az időjárás előrejelzés enyhén szólva kurvanehéz. Nem pont ezzel foglalkozok, de elég közeli témában kutatok, numerikus áramlastani szimulációkat készítek. Az időjárás előrejelzésnek is ez az egyik alapja, ehhez kell a bazinagy számítógép amit node kolléga idézett, kb. leírom nagyvonalakban miről szól. A folyadékok és gázok áramlását leíró differenciál-egyenlet konkrétan fizikában a legnehezebb egyenleteként van számon tartva. Navier-Stokes egyenletnek hívják és ha bárki bebizonyítja, hogy létezik/nem létezik analitikus megoldása az kap egy millió dollárt a Clay Mathematics Institute-tól.bonaparte100 írta: Mondjuk azt azért tegyük hozzá, hogy ilyen kutyaütő szakma világon nincs, mint a meteorológus. Összevissza jósolgatnak folyamatosan nulla számonkérés nélkül.
Bárki bármit mond, az kva gáz, hogy 4-5 órával előtte 80% esélyt adtak az esőnek.
(Nyilván személyes élményem is volt 2-3 hete, full naposat írtak rokonom esküvőjére; hát nem egész nap esett?)
Mivel ezt az egyenletet nem tudjuk analitikusan megoldani (értsd: nem lehet papíron megoldani, nincs egy szép függvény ami megadja az eredményt - nyomás, szélsebesség, hőmérséklet stb.- tetszőleges helyen és időben) numerikus módszerek segítségével közelítjük a megoldást. Ez annyit jelent, hogy a vizsgálni kívánt térfogatot (jelen esetben a föld fölötti atmoszférát) felbontjuk kurvasok kis kockára (több milliós nagyságrendek, de mivel a Föld elég nagy ez ígyis bőven km fölötti felbontás lehet legtöbb esetben) és próbáljuk megkapni az eredményt mindegyik kis kockában. Ahhoz, hogy ezt az egész modellt elindítsuk szükségünk van kezdeti feltételekre, azaz egy adott időpontban milyen az időjárás, mekkora a szélsebesség, hőmérséklet, páratartalom stb, a világ minden pontján. Ha rossz beállításokból indítjuk akkor az eredmény is rossz lesz, úgy is ha egy sci-fi számítógépen ki tudnánk számolni a megoldást nagyon nagy felbontással. Az elindításhoz kellenek mérési adatok, nyilván a világ minden pontjára nincsenek mérési adatok ezért interpolálni meg extrapolálni kell nagyon sok mindent, ez már alapból elég sok hibaforrást visz be.
A nehézségek sajnos itt még nem érnek véget,most jön képbe a káosz elmélet. Mivel a légköri áramlás turbulens, ez egyben azt is jelenti, hogy kaotikus. A káosz jelen esetben annyit takar, hogy ha két pontszerű részecskét (gondolhatunk mondjuk két nagyon kicsi hópehelyre) elindítunk egymástól tetszőlegesen közel (érstd: tényleg bármilyen közel, akár 1 nanométer közel) akkor ezek az idő előrehaladtával egymástól nagyon el fognak távolodni. Ha nem lenne turbulens/kaotikus az áramlás akkor ez a két részecske egymáshoz közel maradna. Van a klasszikus "pillangó effektus" elnevezés, aminek valami olyasmi a sztorija, hogyha egy pillangó verdes egyet a szárnyával Braziliában akkor az hóvihart okoz Texasban. Ez igazából ide köthető, hogyha egy paramétert vagy kezdeti feltételt csak egy kicsit is megváltoztatunk (egy pillangó csapásnyival módosítjuk a kezdeti viszonyokat) az hosszabb távon teljesen más jelenségekhez vezethet (nyugalom helyett hóvihar). Így tehát az időjárás előrejelzésben is a kezdeti feltételeknek hatalmas szerepük van, ezért nem lehet hónapokra előre megmondani, hogy milyen idő lesz. Ha a világ összes pontján meg tudnánk mérni minden változót akkor se működne, mert a számítógépben csak véges számjegyű adatokat lehet tárolni. Ennek az effektusnak az enyhítésére párhuzamosan több paraméterrel is el szokták indítani a modelleket, hogy lássák mekkora a befolyása egy adott paraméternek.
Azt még megjegyezném, hogy az időjárás előrejelzés nem csak szimulációkon alapszik, hanem történelmi adatokból való becsléseken is (ez kb. a "Sándor, József, Benedek - zsákban hozzák a meleget"-nek a tudományos verziója), ezt a felét én sem tudom részletesebben, hogy pontosan hogy működik.
Szóval nem kell fikázni az időjárás előrejelzést, mert nem annyiból áll, hogy ránézünk egy térképre és hasraütésszerűen ráírjuk, hogy hol fog esni és hol fog sütni a nap. Általánosságban elég jól működök manapság, rövidtávon (1-2 nap) egész pontos, hosszú távon (1 hét+) már inkább csak orientatív jellegű. Viszont a fent említett kaotikusság miatt soha nem lesz 100%-os, akkor se ha bazinagynál is nagyobb számítógépeink lesznek.
