【明報專訊】蝴蝶拍翼可令空氣出現變化,甚至引起龍捲風?原來空氣中極微小的變化,已足以改變天氣現象,這也是無論現在科學多進步,也無法100%準確預測天氣的原因。 羅倫茲蝴蝶(Lorenz Butterfly) 著名的「蝴蝶效應」,源自混沌理論及蝴蝶效應之父愛德華羅倫茲提出的經典假設:「一隻蝴蝶在巴西拍一下翅膀會不會在美國得克薩斯州引起龍捲風?」意思是在諸如大氣層的複雜系統內,只要一開始有極小變化(例如一隻蝴蝶在巴西拍一下翅膀所產生的氣流),就會引起不同的結果(在得克薩斯州引起龍捲風)。羅倫茲會這樣假設,是因為他曾以圖像來類比氣候變化,那圖像看起來像極一隻蝴蝶(圖b)。 有趣的是,後來有很多人都製作相似的圖像,但卻不能畫出完全一樣的軌[。這說明只要製圖時在線條的起點上稍有不同,往後軌[便會出現差異。 集合預報測天氣 就像羅倫茲蝴蝶圖像,只要數據上有一點不同,天氣預測就會出現不同的結果,所以天氣預報有很多不確定性。後來氣象學家提出一種「集合預報」的預報技巧,提出同時間運行多個在起始條件稍有不同的氣象模式,以預測未來天氣變化。不過既然極微小的變化都可帶來影響,要做出所有氣象模式精確分析,連超級電腦都沒辦法做到,所以只能以概率表示,不是100%準確。現時氣象中心運行的集合預報系統大約由數十個預報模式組成。 天氣有無窮可能 每個預報模式會提供不同的預報結果,如果有50個預報模式,就表示會出現50個不同的天氣預報版本!如果天氣先生跟你說明天的天氣有50、甚至100種不同可能,你聽到應該會頭暈吧?集合預報系統就是將從數據得到的可能性用概率表達,例如「明天有30%機會下雨」,就是說如果用類似大氣狀G演算100次,大概會有30次是會下雨,大家就可以以概率衡量及判斷要不要帶雨傘出門了。 資料來源:香港天文台 [常識天下 第151期]
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