天气预报差很多？
看了几个高票答案，基本没一个答到点子上。中国乃至亚洲的天气预报之所以不准，其原因根本在于天气学理论的研究对象是线性系统，而现实中的气候系统是一个非线性的、时刻在演化的复杂系统。 什么是线性？
假设你有一台收音机，它发出的噪声电压可以表示为： U=K_1\phi+K_2\psi 其中U是噪声电压，K_1和K_2是常数，\phi 和 \psi 是两个未知量(待求参数)，代表着不同的噪音源。
如果突然有一天这台收音机的噪音特别特别大，你把收音机关了再重启，发现声音依然很大，你觉得是什么原因呢？ 肯定不是收音机里的线圈松了或者电容坏了导致的，因为如果你打开收音机，无论有没有噪音信号，这些硬件都会持续输出同样强度的噪声，也就是无论在什么条件下，U应该都是大的。 所以原因只可能在一个地方——你的收音机天线没开，或者开的力度不够，于是接收的信号强度太低，计算机识别不出来，导致软件判断的振幅值比实际小了非常多，结果误判。把本来很小的误差计算到了噪声范围，错误地把本应较小值修正成了较大值。
这就是为什么许多人都感觉最近几年的天气预报越来越准了，其实只是算法上的优化使得软件更好地捕捉到了微弱的信号，准确度当然越来越高。 （PS.这里为了说明简单明了，把问题极端化，实际上任何一种复杂的气候现象都不会像收音机噪音一样有一个确定的解析解。）
天气预报是天文学的重要应用之一。从上世纪50年代开始，气象学家们就开始利用当时的大型计算机开始天气预报工作，也就是在这段时期，天气预报的时效从12小时提高到了3天。到90年代时，计算机技术快速发展，天气预报的时效提高到了10天左右，并且准确率达到了85%以上。目前的天气预报时效已经可以达到15天，但10天以后的结果误差已经很大了。
为什么天气预报时效难以突破10天呢？这和大气环流系统的混沌系统性质有关。简单地说，大气环流系统是极端不稳定和极为敏感的，初始状态极细微的差别，有可能在今后的发展中得到相当幅度的扩大，当达到一个临界点后，后续的系统状态将发生极大变化。这就是所谓“蝴蝶效应”。“蝴蝶效应”最初源自气象学界，是气象学家洛伦兹1963年在一次主题为《可预言性、大气动力学与混沌性》的演讲时提到的。“一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可能在两周后引起美国德克萨斯州的一场龙卷风。”这个例子被气象学界概括为“蝴蝶效应”。
也就是说，大气环流系统属于“初始值敏感”系统，因而大气环流系统的长期行为（天气改变）极难预测。按照“蝴蝶效应”原理，天气预报若要能提前一个月做出，需要测量全球大气的每一个点。即便用全世界所有的高性能计算机，也没有计算这么多初始值的实际可能性。
美国密苏里州圣路易斯市华盛顿大学的科学家迈克•蒂普顿（Mike Tilley）在去年4月美国物理学会会议上提出，地球赤道附近的对流层臭氧（O3）层有可能对大气环流造成极大影响，有可能成为导致“蝴蝶效应”产生的源头。
