2008. április 23., szerda

Káosz és időjárás

Múlt héten elhunyt Edward Lorenz, a híres káoszelmélet megalkotója. A 90 évesen elhunyt zseni érdeme, hogy a meteorológusokat nem mindenki nézi teljesen hülyének. Mit jelent a káosz tudományosan, és mi köze az időjáráshoz.

Mit jelent a káosz tudományosan, és mi köze az időjáráshoz?
Miért nem lehet soha 100 százalékosan pontos az időjárás-előrejelzés?

A félreértések elkerülése végett, a káosz a tudományban mást jelent, mint ahogy a hétköznapi életben használjuk. A káosz "tudományosan" azt jelenti, hogy valamilyen rendszer vagy folyamat az általunk ismert fizikai törvényszerűségek alapján, a törvényszerűségeket leíró matematikai egyenletekkel adott időpillanatban nem határozható meg. Ilyen időpillanatok az időjárás előrejelzésében is vannak.

A légkörben zajló folyamatok már önmagukban elég bonyolultak, hiszen egy időben rengeteg különböző méretű, páratartlamú, sebességű, hőmérsékletű légörvény van jelen egy akár kis területen belül. Ezek befolyásolják egymás mozgását, illetve rájuk is hat több külső tényező (napsugárzás, felszín, tengeráramlások, sőt az emberi tevékenység is). Nem ismerjük pontosan ennek a bonyolult rendszernek a működését, annak törvényszerűségeit, ezért nem lehet pontosan megjósolni a változásukat sem. Ez a káosz lényege.

Ez nem azt jelenti, hogy ezek a folyamatok véletlenszerűen alakulnak (bár sokszor így próbálják a káoszt megmagyarázni), mert ezekben is van valamilyen, előre nem megadható szabályszerűség.

Sokáig azt hitték, hogy a 20. század eleji sikertelen időjárás-előrejelzéseket a számítógép megjelenése majd tökéletesíti. Ez kétségtelenül nagyon sokat segített, de az alapvető problémát, a káoszt akármennyi számítógéppel sem lehet orvosolni. Még ma sem.

Ez az oka annak, hogy az időjárás alakulását sohasem lehet tökéletesen, 100 százalékosan előre megmondani. Bármikor közbeszólhat egy kicsi, de a végeredményt befolyásoló hatás.

Rövid távra már igen pontos előrejelzések készíthetők, de az időjárás kaotikus volta miatt bizonyos időhatár után annyira eltorzul az eredmény, hogy semmi értelme hatalmas számítógépekkel órákig számolni. Ezért nem mondjuk meg tavasszal, mikor érdemes nyáron nyaralni menni.

Persze nem az időjárás az egyetlen "kaotikus" dolog a tudományban, bizonyos gazdasági-társadalmi folyamatok is hasonlóan viselkednek: történéseik előre nem kiszámíthatóak.

Sőt, egy ismertebb példával élve: a Jupiter vörös foltja, ami a légkörében egy állandósult légáramlás, szintén a kaotikus viselkedés jellemzőit mutatja.

Rita