Sì, sappiamo che è difficile mantenere quel sorriso solare sul tuo viso quando stai destreggiando tutte le variabili che entrano in una previsione meteorologica accurata. George Doyle/Getty Images Mentre la maggior parte degli scienziati è venerata per aver dato un senso al nostro complesso universo (Einstein è praticamente un eroe), i meteorologi spesso affrontano il ridicolo. Come possiamo mettere una persona sulla luna o predire gli allineamenti planetari con anni di anticipo, ma non riesci ancora a mettere insieme previsioni meteorologiche accurate?
Primo, per dare credito dove è dovuto:i meteorologi hanno migliorato significativamente il loro gioco negli ultimi 20 anni. Le previsioni a tre giorni fornite oggi sono migliori delle previsioni a un giorno fornite 20 anni fa. Sono anche molto meglio attrezzati per fornire avvisi avanzati di condizioni meteorologiche avverse, raddoppiando i tempi di consegna per gli avvisi di tornado e dando alle persone 40 minuti in più per sfuggire alle inondazioni improvvise.
I meteorologi moderni non sarebbero così precisi senza previsione numerica , che utilizza equazioni matematiche per prevedere il tempo. Tale previsione richiede computer potenti e molti dati osservativi raccolti dalla terra, mare e aria. Una singola stazione meteorologica non sarebbe mai in grado di raccogliere così tante informazioni. Anziché, migliaia di stazioni in tutto il mondo sono collegate e i loro dati sono raggruppati. Alcune di queste stazioni - anemometri a terra (quelli che i meteorologi chiamano anemometri), collettori di pioggia e sensori di temperatura - assomigliano a quelli usati dagli osservatori meteorologici dilettanti. Altri giacciono in alto mare, legato alle boe. E altri ancora viaggiano su aerei di linea commerciali o navi mercantili, raccogliere dati meteorologici mentre passeggeri e merci vengono spostati dal punto A al punto B. Infine, satelliti meteorologici e palloni forniscono informazioni dalle regioni superiori dell'atmosfera. I satelliti fotografano il tempo della Terra dalla loro orbita nello spazio, mentre i palloni monitorano i dati in volo su una particolare posizione.
Collettivamente, tutti questi sensori e indicatori producono più di 1 milione di osservazioni meteorologiche ogni giorno. Un normale computer, del tipo che compri nel tuo negozio di elettronica locale, si soffocherebbe con tutti questi dati. Per fortuna, i meteorologi possono contare su supercomputer, macchine velocissime che eseguono milioni di calcoli al secondo. Negli Stati Uniti, questi computer sono ospitati presso i Centri nazionali per la previsione ambientale (NCEP), situato a Camp Springs, Md. Là, le osservazioni meteorologiche fluiscono nel cervello di un supercomputer, che utilizza modelli matematici complessi per prevedere come, in base ai dati in arrivo, le condizioni meteorologiche potrebbero cambiare nel tempo. L'output del computer costituisce la base di quasi tutte le previsioni trasmesse sui canali radiofonici e televisivi in tutta l'America.
Nonostante i nostri migliori sforzi per prevedere il tempo, scene come questa -- vicino al centro di Nashville, Ten., il 7 maggio 2010, dopo che il Cumberland Rive è salito al suo livello più alto in oltre 70 anni, rimane una parte del nostro futuro. Jeff Gentner/Getty Images Potresti pensare che i supercomputer del National Centers for Environmental Prediction non possano mai commettere errori, ma anche le loro capacità non sono all'altezza dell'enorme sfida delle previsioni del tempo. Questo perché devono tener conto di diversi fenomeni su larga scala, ognuno dei quali è governato da più variabili e fattori. Per esempio, devono considerare come il sole riscalderà la superficie terrestre, come le differenze di pressione dell'aria formeranno i venti e come le fasi di cambio dell'acqua (dal ghiaccio all'acqua o dall'acqua al vapore) influenzeranno il flusso di energia. Devono persino provare a calcolare gli effetti della rotazione del pianeta nello spazio, che muove la superficie terrestre sotto l'atmosfera. Piccoli cambiamenti in una qualsiasi variabile in ognuno di questi calcoli complessi possono influenzare profondamente il tempo futuro.
Negli anni Sessanta, un meteorologo del MIT di nome Edward Lorenz ha fornito una descrizione appropriata di questo problema. L'ha chiamato il Effetto farfalla , riferendosi a come una farfalla che sbatte le ali in Asia potrebbe alterare drasticamente il tempo a New York City. Oggi, Lorenz è conosciuto come il padre di teoria del caos , un insieme di principi scientifici che descrivono sistemi altamente complessi, come i sistemi meteorologici, dove piccoli cambiamenti nelle condizioni iniziali cambiano radicalmente i risultati finali. A causa del caos, c'è un limite all'accuratezza delle previsioni del tempo. Lorenz ha fissato questo limite a due settimane.
I meteorologi moderni utilizzano tecnologie e tecniche all'avanguardia per domare il caos, come il previsione d'insieme , che consiste in diverse previsioni, ognuno basato su punti di partenza leggermente diversi. Se ogni previsione nell'ensemble sembra la stessa, allora è probabile che il tempo "si comporti". Se una previsione sembra radicalmente diversa, allora è più probabile che il tempo "si comporti male".
I meteorologi si affidano anche al radar Doppler per monitorare le condizioni meteorologiche in modo più efficace e migliorare le previsioni. Radar Doppler richiede un trasmettitore per emettere onde radio nel cielo. Le onde colpiscono gli oggetti atmosferici e rimbalzano indietro. Le nuvole che si allontanano dal trasmettitore restituiscono diversi tipi di onde rispetto alle nuvole che si spostano verso il trasmettitore. Un computer nel radar converte i dati sulle onde radio riflesse in immagini che mostrano la copertura nuvolosa e le bande di precipitazione, così come la velocità e la direzione del vento.
A causa di questa tecnologia, i meteorologi ora possono prevedere il tempo meglio che mai, soprattutto quando limitano la distanza con cui guardano al futuro. Per esempio, fino a 12 ore fuori, i meteorologi offrono previsioni abbastanza affidabili delle condizioni generali e delle tendenze. Sfortunatamente, grazie al caos, non potranno mai prevedere il tempo con assoluta certezza, ecco come sorprendono le tempeste - tornado e torrenziali, piogge alluvionali - continuano a devastare le comunità con scarso preavviso. Per questa ragione, potrebbe essere meglio portare un ombrello, anche nei giorni previsti luminosi e soleggiati.
