Kodėl Mokslininkai Negali Tiksliai Numatyti Oro?

{h1}

Ar mokslininkai gali tiksliai numatyti orą, ar vis dar spėliojama? Sužinokite, ar mokslininkai gali tiksliai numatyti orą.

Nors dauguma mokslininkų gerbiami už tai, kad supranta mūsų sudėtingą visatą (Einšteinas yra praktiškai didvyris), meteorologai dažnai susiduria su pajuokomis. Kaip galime išleisti žmogų į mėnulį ar numatyti planetų suderinimus prieš metus, tačiau vis tiek nepavyksta surinkti tikslių orų prognozių?

Pirma, suteikti kreditą ten, kur reikia mokėti: Orų prognozuotojai per pastaruosius 20 metų labai patobulino savo žaidimą. Jų pateiktos trijų dienų prognozės šiandien yra geresnės nei vienos dienos prognozės, kurias jos pateikė prieš 20 metų. Jie taip pat yra žymiai geriau įrengti, kad užtikrintų patobulintus įspėjimus apie atšiaurius orus, padvigubintų perspėjimo apie tornadas laiką ir suteiktų žmonėms papildomas 40 minučių pabėgti nuo greitų potvynių.

Šiuolaikiniai meteorologai nebūtų beveik tokie tikslūs skaitinis prognozavimas, kuris orų prognozavimui naudoja matematines lygtis. Tokiam prognozavimui reikalingi galingi kompiuteriai ir daugybė stebėjimo duomenų, surinktų iš sausumos, jūros ir oro. Viena oro stotis niekada negalėtų surinkti tiek informacijos. Vietoj to, tūkstančiai stočių visame pasaulyje yra sujungtos, o jų duomenys kaupiami. Kai kurios iš šių stočių - antžeminiai vėjo matuokliai (kuriuos meteorologai vadina anemometrais), lietaus surinkėjai ir temperatūros jutikliai - primena tas, kurias naudoja mėgėjų orų stebėtojai. Kiti guli toli nuo jūros, pritvirtinti prie plūdurų. Ir dar kiti keliauja komerciniais lėktuvais ar gabenančiais laivais, rinkdami oro sąlygų duomenis, kai keleiviai ir prekės perkeliami iš taško A į tašką B. Galiausiai oro palydovai ir oro balionai teikia informaciją iš viršutinių atmosferos regionų. Palydovai fotografuoja Žemės orus iš savo orbitos kosmose, o balionai stebi viršutinio oro duomenis tam tikroje vietoje.

Visi šie jutikliai ir matuokliai kiekvieną dieną pateikia daugiau nei 1 milijoną su oru susijusių stebėjimų. Įprastas kompiuteris - tokį, kokį perkate vietinėje elektronikos parduotuvėje - uždustų visus šiuos duomenis. Laimei, meteorologai gali pasikliauti superkompiuteriais, beprotiškai greitais įrenginiais, kurie per sekundę atlieka milijonus skaičiavimų. Jungtinėse Valstijose šie kompiuteriai yra įrengti Nacionaliniuose aplinkos prognozavimo centruose (NCEP), esančiuose Kempingo valstijoje, JAV. Ten oro prognozės patenka į superkompiuterio smegenis, kurios naudoja sudėtingus matematinius modelius, kad nuspėtų, kaip, atsižvelgiant į gaunamus duomenis duomenys, oro sąlygos laikui bėgant gali keistis. Kompiuterio išvestis sudaro beveik kiekvienos prognozės, transliuojamos radijo ir televizijos kanalais visoje Amerikoje, pagrindą.

Debesuota su pragiedruliais

Nepaisant mūsų visų pastangų numatant orą, tokios scenos - 2010 m. Gegužės 7 d. Netoli Nešvilio miesto Teniso valstijoje, po to, kai Cumberland upė pakilo į aukščiausią lygį per daugiau nei 70 metų - tebėra mūsų ateities dalis.

Nepaisant mūsų visų pastangų numatant orą, tokios scenos - 2010 m. Gegužės 7 d. Netoli Nešvilio miesto Teniso valstijoje, po to, kai Cumberland upė pakilo į aukščiausią lygį per daugiau nei 70 metų - tebėra mūsų ateities dalis.

Galite pamanyti, kad nacionaliniai aplinkos prognozavimo superkompiuteriai niekada negalėjo padaryti klaidų, tačiau net ir jų sugebėjimai nepatenka į milžinišką orų prognozavimo iššūkį. Taip yra todėl, kad jie turi atsižvelgti į keletą didelio masto reiškinių, kuriuos kiekvieną valdo keli kintamieji ir veiksniai. Pavyzdžiui, jie turi apsvarstyti, kaip saulė šildys Žemės paviršių, kaip oro slėgio skirtumai sudarys vėjus ir kaip vandens kaitos fazės (nuo ledo iki vandens ar vandens iki garų) paveiks energijos srautą. Jie netgi turi pabandyti apskaičiuoti planetos sukimosi erdvėje poveikį, kuris Žemės paviršių juda po atmosfera. Nedideli bet kurio kintamojo pokyčiai bet kuriame iš šių sudėtingų skaičiavimų gali daryti didelę įtaką būsimiems orams.

Septintajame dešimtmetyje MIT meteorologas, vardu Edvardas Lorenzas, pateikė taiklų šios problemos aprašymą. Jis tai pavadino drugelio efektas, nurodant, kaip drugelis, plazdantis sparnais Azijoje, galėtų drastiškai pakeisti orą Niujorke. Šiandien Lorenzas yra žinomas kaip. Tėvas chaoso teorija, mokslinių principų, apibūdinančių labai sudėtingas sistemas, tokias kaip oro sąlygos, rinkinys, kai nedideli pradinių sąlygų pokyčiai radikaliai keičia galutinius rezultatus. Dėl chaoso yra tikslių orų prognozių riba. Lorencas šią ribą nustatė per dvi savaites.

Šiuolaikiniai meteorologai, norėdami sutramdyti chaosą, naudoja moderniausias technologijas ir metodus, tokius kaip ansamblio prognozė, kurį sudaro kelios prognozės, kurių kiekviena paremta šiek tiek skirtingais pradžios taškais. Jei kiekviena ansamblio prognozė atrodo vienoda, tada oras greičiausiai „elgsis“. Jei kuri nors prognozė atrodo kardinaliai skirtinga, tada oras labiau linkęs „netinkamai elgtis“.

Meteorologai taip pat pasikliauja Doplerio radaru, kad efektyviau stebėtų oro sąlygas ir pagerintų prognozes. Doplerio radaras reikalauja, kad siųstuvas skleistų radijo bangas į dangų. Bangos atsitrenkia į atmosferos objektus ir atsimuša. Debesys, tolstantys nuo siųstuvo, skleidžia kitokio pobūdžio bangas nei debesys, judantys siųstuvo link. Radaro kompiuteris konvertuoja duomenis apie atsispindinčias radijo bangas į paveikslėlius, kuriuose parodyta debesų aprėptis ir kritulių juostos, taip pat vėjo greitis ir kryptis.

Dėl šios technologijos meteorologai dabar gali geriau nei bet kada numatyti orą, ypač kai jie riboja tolimą žvilgsnį į ateitį. Pavyzdžiui, meteorologai iki 12 val. Praleidžia gana patikimas bendrųjų sąlygų ir tendencijų prognozes. Deja, chaoso dėka jie niekada negalės visiškai tiksliai numatyti oro, todėl staigmenos audros - tornadai ir liūtys, siaučiantys lietūs - ir toliau niokoja bendruomenes mažai įspėjant. Dėl šios priežasties galbūt bus geriausia nešiotis skėtį, net tomis dienomis, kai prognozuojama, kad ji bus ryški ir saulėta.


Vaizdo Papildas: Zeitgeist: Judame Pirmyn (2011).




Tyrimas


„Wingsuit“ Pilotas Sudužo Afrikos Stalo Kalne
„Wingsuit“ Pilotas Sudužo Afrikos Stalo Kalne

13 Nuostabių Rūšių, Atrastų 2013 M
13 Nuostabių Rūšių, Atrastų 2013 M

Mokslas Naujienos


5 Keistai Būdai, Kaip Jūsų Techniniai Prietaisai Gali Jus Sužeisti
5 Keistai Būdai, Kaip Jūsų Techniniai Prietaisai Gali Jus Sužeisti

„Poop“ Dėmės Padeda Mokslininkams Sekti Antarkties Pingvinų Kolonijas
„Poop“ Dėmės Padeda Mokslininkams Sekti Antarkties Pingvinų Kolonijas

5 „Žaliosios“ Programos Mobiliesiems
5 „Žaliosios“ Programos Mobiliesiems

Paaiškinta Šikšnosparnio Keisto Nosies Paskirtis
Paaiškinta Šikšnosparnio Keisto Nosies Paskirtis

Ar Vėjo Turbinos Sukelia Sveikatos Problemų?
Ar Vėjo Turbinos Sukelia Sveikatos Problemų?


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com