天地之間：蝴蝶拍翼釀龍捲風？
【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迹。這說明只要製圖時在線條的起點上稍有不同，往後軌迹便會出現差異。
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况演算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]
