Anyátok hogy van?
Egy pillangó szárnycsapása vihart okozhat a világ másik végén – egyszerûsíti le plasztikus képben a pillangóhatásként is ismert káoszelméletet a popkultúra. Ezt a káoszt igyekeznek minél alaposabban áttekinteni a meteorológusok a legmodernebb eszközök bevetésével. Március 23. a meteorológia világnapja.

Akadnak, akik reggelente beleássák magukat az idõjárás-jelentésbe, hogy aztán annak megfelelõen alakítsák ruházatukat, napirendjüket és életkedvüket. Egy kirándulás tervezése esetén természetesen igen hasznos információkat kaphatunk a meteorológusoktól, azonban a szolgáltatás néha visszaüt: van, amikor homlokegyenest máshogy alakul a nap idõjárása. Általában ilyenkor vagyunk hajlamosok magunkban vagy akár kimondva megdorgálni a tévés idõjóst vagy kedvenc portálunkat. Mielõtt azonban lélekben keresztre feszítenénk a meteorológusokat, érdemes néhány percet szánni munkájuk és az idõjárás-elõrejelzés nehézségeinek megismerésére.

Hogyan mûködik az elõrejelzés?
Az elõrejelzés alapja mindig az aktuális állapot megfigyelése, mérési adatok gyûjtése. Ennek érdekében a meteorológusok Földünk különbözõ pontjain óránként mintegy 5 ezer meteorológiai állomáson mérik a légnyomást, a levegõ hõmérsékletét és nedvességtartalmát, a légköri áramlások irányát és sebességét, emellett minden 12 órában közel ezer meteorológiai ballon emelkedik a magasba – áll az Országos Meteorológiai Intézet weboldalán. Szintén fontosak a meteorológiai mûholdak által szolgáltatott adatok, valamint az a talán kevésbé ismert tény, hogy kereskedelmi hajók és közforgalmú repülõgépeken is mûködnek mérõeszközök.

Ezekbõl a forrásokból naponta több száz gigabájtnyi információ jut el a meteorológiai adatfeldolgozó központokba, ahol bonyolult matematikai modellek felhasználásával készül el az elõrejelzés. Érdekesség, hogy az adattömeg feldolgozása akkora számítási kapacitást igényel, hogy a feladatot az úgynevezett szuperszámítógép kategóriába tartozó, nagy teljesítményû informatikai rendszerek végzik. A minél pontosabb elõrejelzések elkészítésére számos különbözõ, regionális és globális képet adó modell létezik.

Ha mégsem süt a nap
Hiába azonban a lehetõ legalaposabb adatgyûjtés, a több évtizede folyamatosan fejlesztett módszertan – a mai értelemben vett idõjárás-elõrejelzésrõl az 1920-as évek óta beszélhetünk, de a fejlõdés igazából a számítógépek megjelenésével, a hatvanas-hetvenes években gyorsult fel – és a brutális számítógépek, sokszor szembesülünk azzal, hogy a hétvége esõs idõjárása köszönõviszonyban sincs azzal a verõfényes napsütéssel, amit még csütörtökön vagy pénteken ígértek.

Ennek magyarázata az, hogy a teljes elõrejelzési rendszerben rengeteg bizonytalansági tényezõ van, így a fejlõdés ellenére soha nem lehet teljes bizonyossággal elõre látni az idõjárás alakulását. A bizonytalanság elsõsorban a mérési adatok pontatlanságára, illetve azok hiányosságaira vezethetõ vissza: mivel az idõjárás tekintetében is bolygónkat egyetlen hatalmas rendszernek kell elképzelni, ideális esetben a rendszer minden pontjáról lennének adatok. Ezzel szemben ez természetesen nem így van, hiszen az észlelési rendszerek kiterjedtsége ellenére vannak, és mindig lesznek olyan területek, amelyeket nem tudunk lefedni. Szintén a tökéletesen pontos elõrejelzés elkészítést nehezítik a klimatikus modellezés korlátai és a felhasznált matematikai egyenletrendszer összetettsége.
Az elõrejelzés nehézségeit a számos tudományágban alkalmazott, úgynevezett káoszelmélet fogalmazza meg: a hatvanas években meteorológusok kutatásaiból derült ki, hogy bizonyos esetekben egymástól csak minimális mértékben különbözõ kiindulási adatokból is egymásra egyáltalán nem hasonlító elõrejelzéseket készít a számítógép. Egyéb területekre, például a világgazdaságra, alkalmazva a káoszelmélet azt mondja ki, hogy a számítás alapjául szolgáló kezdõadatok természetének és a további folyamatok ismeretében is elõre nem jelezhetõ változások következhetnek be egy adott rendszerben, illetve fontos, hogy a kiindulási impulzus – lásd pillangóhatás – rengeteg lehetséges állapotot okozhat.

Ha a meteorológiát vesszük, ez azt jelenti, hogy a légkör pillanatnyi fizikai állapotából – amirõl ráadásul hiányos adatokkal rendelkezünk, lásd fentebb – csak korlátozott pontossággal lehet megállapítani a jövõbeni áramlási képet – s eljutunk oda, hogy ismét téved a tévében az idõjárás-jelentõ.

Forrás: Link