Nel futuro, le previsioni del tempo che forniscono avvisi di tempesta e ci aiutano a pianificare la nostra vita quotidiana potrebbero arrivare fino a cinque giorni prima prima di raggiungere i limiti delle previsioni meteorologiche numeriche, hanno detto gli scienziati.

"L'ovvia domanda che è stata sollevata fin dall'inizio di tutto il nostro campo è, qual è il limite ultimo al quale possiamo prevedere il tempo giorno per giorno in futuro, " disse Fuqing Zhang, illustre professore di meteorologia e scienze atmosferiche e direttore del Center for Advanced Data Assimilation and Predictability Techniques presso la Penn State. "Crediamo di aver trovato quel limite e in media, che sono circa due settimane."

Previsioni affidabili sono ora possibili da nove a 10 giorni per il tempo giornaliero alle medie latitudini, dove vive la maggior parte della popolazione terrestre. La nuova tecnologia potrebbe aggiungere altri quattro o cinque giorni nei prossimi decenni, secondo una ricerca pubblicata online su Journal of the Atmospheric Sciences .

La ricerca conferma un limite di prevedibilità a lungo ipotizzato per la previsione del tempo, proposta per la prima volta negli anni '60 da Edward Lorenz, un matematico del Massachusetts Institute of Technology, meteorologo e pioniere della teoria del caos, hanno detto gli scienziati.

"Edward Lorenz ha dimostrato che non si può prevedere il tempo oltre un certo orizzonte temporale, anche in linea di principio, " ha detto Kerry Emanuel, professore di scienze atmosferiche al MIT e coautore dello studio. "La nostra ricerca mostra che questo orizzonte di prevedibilità del tempo è di circa due settimane, notevole vicino alla stima di Lorenz."

L'imprevedibilità di come si sviluppa il tempo significa che anche con modelli perfetti e comprensione delle condizioni iniziali, c'è un limite a quanto tempo in anticipo sono possibili previsioni accurate, hanno detto gli scienziati.

"Abbiamo utilizzato modelli all'avanguardia per rispondere a questa domanda fondamentale, "disse Zhang, autore principale dello studio. "Penso che in futuro perfezioneremo questa risposta, ma il nostro studio dimostra definitivamente che c'è un limite, anche se abbiamo ancora ampi margini per migliorare le previsioni prima di raggiungere il limite."

Per testare il limite, Zhang e il suo team hanno utilizzato i due sistemi di modellazione numerica delle previsioni meteorologiche più avanzati al mondo:il Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine e il sistema di previsione globale di nuova generazione degli Stati Uniti.

Hanno fornito un'immagine quasi perfetta delle condizioni iniziali e testato come i modelli potevano ricreare due eventi meteorologici del mondo reale, un'ondata di freddo nel nord Europa e piogge che provocano inondazioni in Cina. Le simulazioni sono state in grado di prevedere i modelli meteorologici con ragionevole accuratezza fino a circa due settimane, hanno detto gli scienziati.

I miglioramenti nelle previsioni meteorologiche quotidiane hanno implicazioni per cose come evacuazioni di tempeste, rifornimento energetico, agricoltura e incendi.

"Abbiamo fatto progressi significativi nelle previsioni del tempo negli ultimi decenni, e siamo in grado di prevedere il tempo con cinque giorni di anticipo con grande fiducia ora, " ha detto Zhang. "Se in futuro possiamo prevedere giorni aggiuntivi con grande fiducia, che avrebbe un enorme vantaggio economico e sociale".

I ricercatori hanno affermato che una migliore raccolta dei dati, algoritmi per integrare i dati nei modelli e una maggiore potenza di calcolo per eseguire esperimenti sono tutti necessari per migliorare ulteriormente la nostra comprensione delle condizioni iniziali.

"Il raggiungimento di questo limite aggiuntivo di prevedibilità richiederà sforzi coordinati da parte dell'intera comunità per progettare modelli meteorologici numerici migliori, per migliorare le osservazioni, e per fare un uso migliore delle osservazioni con tecniche avanzate di assimilazione dei dati e di calcolo, " disse Zhang.