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Re: [問卦] 氣象預報能適用測不準原理嗎?

看板Gossiping標題Re: [問卦] 氣象預報能適用測不準原理嗎?作者
jfsu
(水精靈)
時間推噓 4 推:4 噓:0 →:3

※ 引述《YESGOTO (潮州渝民)》之銘言:
: 在量子力學裏,不確定性原理(uncertainty principle,又譯測不準原理)
: 表明,粒子的位置與動量不可同時被確定
: 位置的不確定性越小,則動量的不確定性越大
: 反之亦然
: 而既然氣象環境也是由量子組成
: 那氣象預報也適用測不準原理嗎?
: -----
: Sent from JPTT on my Asus ASUS_I002D.


〈快訊〉大雨特報! 今到明晨全台防大雨

胡歌老公、王凱老公、業業老公、祐賢老公、智智老公讓天空興奮啦!
go to CWB ! go to CWB !

呀列呀列,好像被附身了。(歪頭燦笑www

咳咳,天氣其實就是反映了大氣的狀況;大家最討厭的牛頓運動定律、氣體定律、
熱力學...等,主宰了大氣的變化。氣象預報是基於觀測數據並推算出氣壓、溫度...
等等参數的初始值,並根據方程式計算各參數未來的數值。

這些科學運算的預測方式是由挪威氣象學家皮耶克尼斯(Vilhelm Bjerknes)於1904年
提出,直到第一次世界大戰之後,再由英國氣象學家理查森(Lewis Fry Richardson)
加以發揚光大,所以說,預測天氣用數值分析的確是神!

1922年,他試著產生一個不但能計算當日天氣,更可以在未來使用的數學模組。不過,
由於當時電腦尚未發明,他花了差不多6個星期的時間才計算出某個地區6小時的天氣
變化預測,氣壓變化達145百帕斯卡,誤差達比你媽的屁股還大,可信度有一個曾志偉
那麼高!這大概是他在計算的時候感染了阿克婭病毒才會變成這樣,還不如早點回家
洗洗睡卡實在。

ps.對於這個模組有興趣的人可以查查《數值天氣預報》(Weather Prediction by
Numerical Process)這個關鍵字。

1953年,當年嘲笑理查森的人可能笑不出來。天才數學家&計算機之父馮紐曼(John
Von Neumann)領導的高等氣象計畫研究所利用當時的第一台電腦ENIAC(Electronic
Numerical Integrator And Computer, 電子數值積分計算機)只花了六分鐘就預測了
未來24小時的天氣。第一份電腦計算的數值天氣預報於焉誕生。

當時的人們認為只要有足夠強大的電腦將可預測一小時、一週、一年甚至是永遠的
天氣。馮紐曼更預言了,未來的電腦將又大又貴,只有$$$$的企業或大國才買的起;
此外,他更相信電腦將能準確地預測天氣

呸!(轉頭) 呸,好吧,我知道大家一定會覺得馮紐曼又再講幹話。的確,電腦朝著他
預測的反方向發展,現在已經進步到人手一機,AI都要取代掉人類大部分的工作了。

科技會越來越進步,電腦會越變越強。不過,電腦再怎麼強大,到目前為止,
還是無法預測天氣。雖然單一分子的運動模式可以預測,但整個大氣太複雜了,
北京一隻蝴蝶拍動翅膀,即有可能造成千里之外的墨西哥灣颳起颶風。

根據前蘇聯科學家尼古拉‧卡爾達肖夫(Nikolai Kardashev)提出,一旦人類科技文明
能控制整個行星的能源(第一類文明等級),不止能預測天氣、地震更能控制天氣,
且能採集海洋資源與地殼深處的礦產。

一個颱風的力量遠遠比目前我們製造出的氫彈還強(可惜我們仍無法完全利用核融合
發電),以科技進步的速度來看,至少還要一百年之後我們就可以控制天氣,類似電影
《氣象戰》中,人類用氣候控制衛星系統「荷蘭男孩」來控制地球上的天氣。

我們無法預測超過一星期的天氣,正因無法掌握每一個微小的初始條件,而這些微小
的初始條件卻會隨著時間呈現幾何級數的放大(當然也可能變小)。雖然如此,
「機率」還是可以算得出來。

現今打開電視、使用手機就知道氣溫多少、會不會下雨,在100年前,理查森在預測
失敗之後,這正是在他心中所描繪的未來願景!

雖然如此,看似一切盡在計算之中,但大自然的力量仍是超乎我們所預期...。


reference
1.科技大觀園 : 洞燭機先–從天氣到短期氣候預測
2.wiki
3.蝴蝶效應

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對流血一週仍然不死的生物千萬不能大意……。


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StylishTrade 04/20 00:09掌握初始條件也沒用阿

StylishTrade 04/20 00:09量子產生的雜訊不是隨時都在產生嗎

ralfeistein 04/20 00:13推水精靈

ralfeistein 04/20 00:15要更準就要學F1一樣 sensor超多

ralfeistein 04/20 00:16連幾分幾秒後下雨都告訴你XD

ponypeepee 04/20 01:23推水精靈

potionx 04/20 02:04用chatgpt有辦法更簡單的算出來嗎?