اگر پیش بینی های وضعیت هوا در صد سال پیش، بیشتر جنبه ی «پیشگویی» و طالع بینی داشتند تا جنبه ی علمی، امروزه می توان تغییر و تحولات جوی را با ضریب اطمینان بالا تا هشت روز بعد نیز محاسبه و پیش بینی کرد. هواشناسان بر آنند که با کمک شبیه سازی های کامپیوتری بسیار پیشرفته، پیش بینی های درازمدت تا چند ماه را نیز به مردم ارائه کنند.

از ناقص بودن داده های موجود شرایط جوی که چشم بپوشیم، ریختن وضعیت هوا در یک قالب ریاضی کار خیلی سختی نیست: جو زمین را می توان در یک شبکه ای ازچهارخانه ها  به اجزای کوچک تقسیم کرد. ۷ مقدار فیزیکی چگونگی این اجزا (هر چهارخانه) را مشخص می کنند: دما، چگالی، فشار هوا، درصد رطوبت، و سرعت باد در سه محور مختصات. تغییرات هر یک از این مقادیر در طول زمان با یک معادله ترمودینامیکی قابل محاسبه هستند. تا چند دهه پیش مدلهای کامپیوتری وضعیت هوا با چهارخانه هایی با طول و عرض چند صد کیلومتر کار می کردند. اما مدلهای فعلی با تجزیه ای در حد چند کیلومتر و چند دقیقه طراحی شده اند.

البته باز هم همه اینها تئوری است. متاسفانه این معادلات دیفرانسیل ترمودینامیکی از حساسیت زیادی نسبت به میزان مقادیر اولیه خود برخوردار هستند. متخصصین تئوری بی نظمی ( Chaos theory ) در دهه هشتاد میلادی محاسبه کردند که مرز تئوریک پیش بینی وضعیت هوا حداکثر ۵ روز است.

برای رفع این مشکل از چند سال پیش به این طرف هواشناسان بجای محاسبه با یک مدل، با یک گروه از مدلها محاسبه می کنند و بعنوان مثال در شیوه Model Output Statistics (MOS)  ارتباط آماری بین پیش بینی انجام شده و مدل مدخل، تجزیه و تحلیل می شود. با این شیوه، امروزه محاسبه دمای هوا در ۳۶ ساعت آینده با ضریب دقتی در حد یک درجه سانتیگراد کاملا عادی است.  در محاسبات برمبنای گروهی از مدلها، هر بار محاسبه با تغییر کوچکی در مقادیر اولیه تکرار می شود و پیش بینی هوا بر مبنای محتملترین روند تغییرات جوی صورت می گیرد. با وجود همه این تمهیدات فنی باز هم نهایتا تجربه و خبرگی هواشناسان عامل تعیین کننده در دقت نهایی پیش بینی هوا می باشد.

متن کامل این مقاله به زبان آلمانی را میتوانید در مجله Technology Review  شماره اکتبر ۲۰۰۵ بخوانید.