氣象報不準？科技有瓶頸！ - 颱風討論

: → panda821 :這些教授每次報不準 都幫氣象局講話 不覺得奇怪？ 08/20 23:38
: → panda821 :大氣界還有很多教授為何都不講話 08/20 23:39
: 噓 panda821 :氣象局局長是地震的是怎樣？ 08/20 23:42
: 推 andyjy12 :用更快的電腦不能算更準嗎？還是卡在演算法本身？ 08/21 00:45

氣象預報是絕對不可能100%準確有幾個原因

1. 大氣物理過程方程式是非線性系統，也就是說這些方程式的變數會相互影響
而且是以"次方"或是"相乘除"的關係。舉例來說：A = B * C , B = A * D / C 等
當然大氣物理過程遠比上面寫的這樣複雜許多，而且方程式相當多。計算到最後縱
使A在最初可能只有百分之一的誤差，所得到的結果可能差了十萬八千里，這就是所
謂的 "混沌效應(chaos)"，又被稱為 "蝴蝶效應"

2. 大氣中包含各種尺度的現象，例如大尺度的長波、中尺度的颱風和梅雨、小尺度的龍
捲風或熱對流胞、微觀尺度的雲物理變化...等等。然而在動力方程式中，通常會把
影響相對較小的要素省略掉，用參數化的方式取代之，以簡化整個動力方程式。這些
方程放到預報模式計算，自然初始就會跟實際大氣有"一點點"差異性存在，然後再回
到前面所述的第一項，結果就會出現誤差。

3. 那假如說有一個非常完整的大氣預報模式，先不考慮超級電腦速度等因素，但結果還
是會有誤差，原因在於大氣層是一個三維的"空間"，然而氣象觀測在水平面上仍處於
一維的"點" (即觀測站)，加上部分垂直方向的探空，感覺就像刺蝟身上的刺相對於
刺所保護的空間。既然初始觀測就已經不能完整表達整個大氣結構，更不用提第二項
造成的誤差。也許有人說衛星可以，但是衛星所觀測的資料必須經過"反演"才能得到
像我們常看的QuikSCAT風場、降水強度...等，反演所得的結果與實際狀況也是會有
差異，甚至可能會差到兩成，相對於直接觀測(ex.氣球、飛機等)會稍差些，但有資料
總比沒資料好(特別是海上)。

基於上面三個主要原因
就可知道大氣預報是"不可能"絕對準確

當然並不是因此就說天氣預報不可能再更準
而是這方面能力的提升需要相當長的時間去研究和發展相關的方法
而且所呈現的結果可能民眾無法感受到
就像說要一個考50分的人要進步20分比較容易且顯而易見
但要一個考90分的人則要相當多努力才可能進步個1~2分

不過容小弟說句實在話
台灣民眾對天氣預報準確的要求度真的很高


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混沌 讓大氣難以捉摸
讓天氣難以預測
對初始條件的敏感依賴

　巴西一隻搧動翅膀的蝴蝶 可能導致美國的一場暴風
~~Edward Norton Lorenz

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