为什么说长远的气象情况是不可预知的

79　为什么说长远的气象情况是不可预知的？

因为混沌原理的影响

什么叫天气预报？天气预报就是应用大气变化的规律，根据当前及近期的天气形势，对未来一定时期内的天气状况进行预测。它是根据对卫星云图和天气图的分析，结合有关气象资料、地形和季节特点、群众经验等综合研究后作出的。

1855年3月16日，法国巴黎天文台台长勒佛里埃在法国科学院作报告说，假如组织气象站网，用电报迅速把观测资料集中到一个地方，分析绘制成天气图，就有可能推断出未来风暴的运行路径。从此，天气预报工作开始了。

20世纪的气象学发展迅速，人类对大气过程的了解也越来越明确。20世纪70年代，数字天气预测随电脑硬件发展而出现，并且发展迅速，今天已经成为天气预报最主要的方式。

现代天气预报有五个组成部分：收集数据、数据同化、数据天气预报、输出处理、展示。

数字天气预报通过电脑来模拟大气。它使用数据同化的结果作为其出发点，按照今天物理学和流体力学的结果来计算大气随时间的变化。由于流体力学的方程组非常复杂，因此只有使用超级计算机才能够进行数字天气预报。这个模型计算的输出是天气预报的基础。

模型计算的原始输出一般要经过加工处理后才能成为天气预报。这些处理包括使用统计学的原理来消除已知的模型中的偏差，或者参考其他模型计算结果进行调整。

也许你会想，这样我们就可以准确预测许多天之后的天气了，实际上，超过三两周到未来的精确的天气预报是不可能的，因为有混沌在作怪。

最常见的气象模型中，温度、气压、风向、速度以及降雨量都是这个模型中随时间变化的变量。洛伦兹（E.N.Lorenz）教授于1963年《大气科学》杂志上发表了《决定性的非周期流》一文，阐述了在气候不能精确重演与长期天气预报者无能为力之间，必然存在着一种联系，这就是非周期性与不可预见性之间的关系。洛伦兹在计算机上用他所建立的微分方程模拟气候变化的时候，偶然发现输入的初始条件的极细微的差别，可以引起模拟结果的巨大变化。洛伦兹打了个比喻，在南半球巴西某地一只蝴蝶的翅膀的偶然扇动所引起的微小气流，几星期后可能变成席卷北半球美国得克萨斯州的一场龙卷风，这就是天气的“蝴蝶效应”。由此提出了天气的不可准确预报性。

这就是混沌理论。理论认为在混沌系统中，初始条件十分微小的变化，经过不断放大，对其未来状态会造成极其巨大的影响，导致结果的完全不同。

有首民谣说得好：丢失一个钉子，坏了一只蹄铁；坏了一只蹄铁，折了一匹战马；折了一匹战马，伤了一位皇帝；伤了一位皇帝，输了一场战斗；输了一场战斗，亡了一个帝国。马蹄铁上一个钉子是否会丢失，本是初始条件的十分微小的变化，但是长久累积起来，就会导致巨大的变化。颇有一种量变引起质变的哲学意味，这也是混沌的一个体现。

真实的天气有太多的影响因素了，人类现在无法以模型的方式一一包括这些因素，不过，短期的天气预报，准确率还是令人满意的。

【格言】早霞不出门，晚霞行千里。

——民谚一个摄影组深入到沙漠中拍摄影片。

第一天，组中一个印地安人对导演说道：“明天有雨。”第二天，果然下雨。

过了几天，印地安人又对导演说“有风暴！”果然，风暴来了。

导演很惊讶，找来秘书，对他说，给印地安人加薪，他能够预知天气情况。

后来那个印地安人又有几次准确预报。

随后的两星期内，他却一直没有预测天气。导演第二天要拍大场面，特地找到那印地安人，问问他明天的天气。印地安人摇摇头：“我不知道，收音机坏了。”