12.05.2023
Какво е общото между метеорологията и теорията на хаоса? Едуард Лоренц.
Един от най-интересните учени в областта на метеорологията е Едуард Лоренц, положил основите на теорията на хаоса. Роден през 1917 в Уест Хартфорд, Кънектикът, Лоренц е талантлив математик и метеоролог, който има значителен принос към разбирането ни за моделите на времето и сложните процеси, които гo управляват.
Първоначално, Лоренц се фокусира върху разработването на математически модели за прогнозиране на метеорологичното време. Сравнително бързо обаче той осъзнава, че тези модели не са подходящи за прогнозиране на поведението на сложни системи като атмосферата. Tой установява, че дори малки вариации в първоначалните условия на метеорологичния модел могат да доведат до много различни резултати. Това прави дългосрочните прогнози за времето невъзможни. Как стига до тези заключения?
През 1961 Лоренц използва числов компютърен модел за прогнозиране на времето, включващ 12 променливи, сред които температура, атмосферно налягане и скорост на вятъра. Един ден решава да рестартира изчисленията от точката, до която е стигнал предишния ден, а именно резултат от 0.506127. Той въвежда 0.506, очаквайки пренебрежими разлики в изчисленията, но остава изненадан, когато получава коренно различни метеорологични прогнози.
Това откритие поставя основите на теорията на хаоса и едно от нейните проявления - т.нар. "ефект на пеперудата". Ефектът на пеперудата се отнася до идеята, че малки промени в първоначалните условия на едно изчисление могат да имат огромен ефект във времето върху поведението на сложни системи. Терминът идва от метафората, че плясването на крилете на пеперуда в Северна Америка може в крайна сметка да доведе до ураган в Япония. Привидно незначителни събития могат да имат сериозни последици в дългосрочен план.
Работата на Лоренц върху теорията на хаоса променя нашето разбиране за метеорологията и метеорологичните модели. Той демонстрира, че атмосферата е невероятно сложна система и е невъзможно да се предвиди нейното поведение с пълна точност и най-вече за по-дълги периоди. Същевременно, Лоренц доказва, че има определени модели и структури в хаотичните системи, които могат да ни помогнат да направим по-точни прогнози и да разберем основните процеси, които ги движат.
Бележитият учен почива през 2008 на 90-годишна възраст, но наследството му в областта на метеорологията продължава да живее. Неговият труд, свързан с теорията на хаоса и ефекта на пеперудата, има дълбоко въздействие върху разбирането ни за комплексните системи и влияе на широк спектър от области извън метеорологията, включително физика, инженерство и икономика. Изследванията на Лоренц ни напомнят, че дори и най-малките събития могат да имат далечни последици и че разбирането на сложните процеси, които движат нашия свят, изисква от нас да приемем несигурността и да изследваме неизвестното.
A всеки изследовател любител може да следи за краткосрочните промени в метеорологичната обстановка на vremetodnes.bg!
Предишни:
Всички рубрики: