streda, 12. novembra 2014

Predvídateľná nepredvídateľnosť

Zrejme všetci ste už počuli o teórii chaosu a teda možno viete aj to, že notoricky známy „efekt motýlieho krídla“ nachádza svoje uplatnenie v predpovedaní počasia. Kedysi sme si mysleli, že pomocou fyzikálnych zákonov tvoriacich základ modelov chovania atmosféry dokážeme predpovedať počasie na týždeň, mesiac či rok dopredu. 

Teória chaosu, navrhnutá Edwardom Lorenzom v roku 1963, nám však ukázala, že to nikdy možné nebude. Problém je v tom, že fyzika modelov bude vždy len približná, a to isté platí aj o údajoch používaných pri modelových simuláciách. Tieto nepresnosti jednoducho stačia k tomu, aby trajektória predpokladaného vývoja zmenila svoj vývoj až natoľko, že so skutočným priebehom počasia už nemá takmer nič spoločné. 


Obr. 1: Numerickým riešením Lorenzových rovníc teórie chaosu je tzv. podivný atraktor (Zdroj)

Ako ale môžeme dôverovať klimatickým predpovediach na desaťročia dopredu, keď ani pri odhade stavu atmosféry na pár nasledujúcich dní nie sme si celkom istí, čo nás čaká? Keďže pri modelovaní budúcej klímy si nevšímame detailný vývoj počasia, efekt motýlieho krídla sa v tomto prípade uplatňuje minimálne. Riešenie rovníc teórie chaosu síce v krátkodobom horizonte dáva nepredvídateľné výsledky, no pri dlhodobom vývoji je trend výsledkov zreteľnejší (stačí sa pozrieť na chovanie tzv. podivného atraktoru, Obr. 1). V prípade klimatických predpovedí to jednoducho znamená to, že aj keď sú krátkodobé predpovede chaotické, dlhodobá predpoveď ponúka v hlavných rysoch celkom spoľahlivý obraz očakávaného smerovania klímy. Teória chaosu nám tak trochu prekvapivo umožňuje dôverovať tomu, že scenáre budúcej klímy sú viac-menej správne.

Viac o tejto problematike sa možno dočítať napríklad aj tu: Chaos theory and global warming: can climate be predicted?

Žiadne komentáre:

Zverejnenie komentára

Vysušovanie krajiny vs. silnejúci skleníkový efekt

Je príčinou klimatickej zmeny a globálneho otepľovania vysušovanie krajiny? V súvislosti s príčinami globálneho otepľovania a klimatick...