Почему невозможно точно предсказать погоду дальше двух недель

Ученые объяснили фундаментальное ограничение в прогнозировании погоды — точный прогноз более чем на две недели в принципе невозможен из-за хаотической природы атмосферы. Об этом заявил заведующий лабораторией машинного обучения в науках о Земле МФТИ Михаил Криницкий.

Современная метеорология столкнулась с физическим пределом предсказуемости. Атмосфера ведет себя как хаотическая система, где малейшая неточность в начальных данных со временем растет экспоненциально. Уже через 10-14 суток прогноз полностью теряет связь с реальностью.

Это явление известно как «эффект бабочки», описанный метеорологом Эдвардом Лоренцем в середине XX века. Мелкомасштабные возмущения непрерывно взаимодействуют с крупными потоками, передавая им хаотичность и ограничивая горизонт прогноза.

Особую роль в этом процессе играет влага. Водяной пар и связанные с ним процессы конденсации делают атмосферу значительно менее предсказуемой. Эксперименты с «высушенными» моделями атмосферы показали, что без влаго-конвективных эффектов горизонт прогнозируемости увеличился бы с двух до почти трех недель.

Хотя точный прогноз на каждый день за пределами двух недель невозможен, ученые могут определять усредненные сезонные тенденции. Медленно меняющиеся компоненты климата — океаны, снежный покров, почвенная влага — создают устойчивое фоновое воздействие на несколько недель или месяцев вперед.

Интересный факт: первые попытки математического прогнозирования погоды начались в 1920-х годах, но только с появлением суперкомпьютеров стало возможным моделирование сложных атмосферных процессов. Несмотря на все технологические достижения, фундаментальный предел в 10-14 дней остается неизменным с момента его теоретического обоснования Лоренцем в 1960-х годах.