A mai időjárás-előrejelzések megbízhatósága nagyjából két hét után jelentősen csökken, egy új kutatás szerint azonban a légkör elméleti előrejelezhetőségének határa ennél jóval távolabb lehet. Ideális körülmények között akár 129 nap jelentheti a fizikai végpontot.
Vajon eljöhet az idő, amikor már két-három hónappal korábban megmondhatják a meteorológusok, milyen időjárás várható egy adott napon? Egy friss kutatás szerint az időjárás elméleti előrejelezhetőségének végső határa akár 129 nap körül húzódhat. Ez természetesen nem jelenti azt, hogy hamarosan négy hónapra előre pontos napi prognózisokat kapunk, az eredmény azonban megmutatja, mennyi fejlődési lehetőség maradhat még a meteorológiai modellekben – írja a Kárpátinfó.
Mi szab határt az időjárás előrejelzésének?
A meteorológusokat a numerikus időjárás-előrejelzés elterjedése óta foglalkoztatja, meddig lehet kellő pontossággal kiszámítani a légkör jövőbeli állapotát.
A hosszabb távú prognózisok egyik alapvető problémája, hogy a kiindulási állapot egészen apró bizonytalanságai az idő múlásával egyre nagyobb eltérésekhez vezethetnek. A légkör kaotikus rendszer, ezért egy kezdetben szinte jelentéktelen hiba később jelentősen módosíthatja az előrejelzést.
Az Advances in Atmospheric Sciences folyóiratban ismertetett kutatás szerzői azonban más irányból közelítették meg a problémát. Azt vizsgálták, mi történne egy elméletileg tökéletes helyzetben, amelyben pontosan ismernénk a légkör kezdeti állapotát és fizikai működését, valamint minden fontos jövőbeli nagyléptékű peremfeltételt.
Még egy ilyen ideális rendszerben is maradna azonban egy kiküszöbölhetetlen bizonytalanság: a folyamatosan érkező napsugárzás fotonjainak ismeretlen fázisa.
A kutatók szerint ez az első pillantásra elhanyagolhatónak tűnő, kvantumléptékű bizonytalanság idővel beépül a légköri folyamatokba. Mivel a Napból érkező energia alapvetően meghatározza a légkör működését, a bizonytalanság végül olyan mértékűvé válhat, hogy elvesznek a kezdeti állapotra vonatkozó használható információk.
Ettől kezdve egy pontos időjárás-előrejelzés már elméletileg sem lenne lehetséges.
129 nap lehet az időjárás-előrejelzés végső határa
A légkör teljes energiáját, a napsugárzásból érkező energiát és a bizonytalansági tényezőket figyelembe véve a kutatók 129 ± 7 napra becsülték az időjárás elméleti előrejelezhetőségének felső határát.
Ez azonban nem jelenti azt, hogy egy 129 napos előrejelzés ugyanolyan pontos lehetne, mint a holnapi prognózis.
A kutatás szerint ideális feltételek mellett körülbelül 62 napra lehetne kitolni azt az időtávot, amelyen egy prognózis megbízhatósága a mai ötnapos előrejelzésekével lehetne összemérhető. A 62. és 129. nap közötti időszakban már jóval bizonytalanabb információkra lehetne csak számítani.
A különbség a jelenlegi lehetőségekhez képest így is hatalmas. Napjainkban a konkrét időjárási helyzetek előrejelzésének használhatósága nagyjából két hét körüli időtávon erősen korlátozottá válik. A friss számítások arra utalnak, hogy a meteorológiai megfigyelések, modellek és számítási módszerek fejlődésével elméletileg még jelentős tartalék lehet az előrejelzésekben.
Wei Zhang, a Miami Egyetem klímakutatója és munkatársai további módszerekkel is vizsgálják, valóban a 129. nap körül húzódik-e a fizikai korlát.
Ha más számítások is hasonló eredményre jutnak, a kutatás fontos támpontot adhat ahhoz, hogy meghatározzák, milyen messzire érdemes fejleszteni a jövő időjárás-előrejelző rendszereit. A 129 nap tehát egyelőre nem a következő generációs időjárás-applikációk ígérete, hanem egy elméleti határ, amely megmutathatja, meddig engedi maga a fizika, hogy előre lássuk a légkör jövőjét.
