De betrouwbaarheid van de weersverwachting is in de afgelopen jaren sterk gestegen, vooral dankzij de enorme toename in computercapaciteit. In combinatie met de satellietmetingen en een beter inzicht in hoe het weer 'werkt', werd het mogelijk om de termijn van weersverwachtingen sinds het begin van 1970 te verdubbelen. Gemiddeld kan nu iets meer dan zes dagen vooruit worden gekeken, terwijl dit in de winter één dag meer is en in de zomer één dag minder.

Radar en satelliet.

Steeds meer gevoeliger radarsystemen helpen bij het verbeteren van de weersverwachting voor de komende uren. In de Verenigde Staten, waar men ieder jaar wordt getroffen door 10.000 zware onweersbuien, 5.000 overstromingen en bijna 1.000 tornado's, heeft de National Weather Service een Dopplerradarsysteem geïnstalleerd waarmee men diep in onweersbuien kan kijken. Het aantal keren dat men met succes gevaar kan signaleren is daardoor sterk toegenomen, zodat men al in een veel vroeger stadium een waarschuwing kan doen uitgaan.

Voorspelbaarheid.

Ondanks de enorme hoeveelheid metingen die iedere dag worden verricht, is de atmosfeer zo'n complex systeem dat onze kennis van de toestand waarin hij zich op een willekeurig moment bevindt waarschijnlijk altijd onvolledig zal blijven. De mondiale toestand van de atmosfeer bepaalt in hoeverre deze geringe onzekerheden de betrouwbaarheid van de weersverwachting beïnvloeden. Is de atmosfeer in een quasi stationaire toestand, dan is zijn gedrag vrij voorspelbaar. Is hij niet in die toestand, dan zal hij al snel onvoorspelbaar worden.

Meteorologen hebben een methode ontwikkeld om beter te kunnen bepalen of een weersysteem zich in een voorspelbare toestand bevindt. Daartoe wordt enkele maken dezelfde computersimulatie verricht, waarbij men de begin condities van de atmosfeer telkens iets laat verschillen. Geven alle simulaties bij een tiendaagse verwachting vrijwel hetzelfde resultaat, dan is er een grote kans dat de verwachting een vrij grote betrouwbaarheid heeft. Geven de simulaties al na enkele dagen verschillende resultaten, dan bevindt de atmosfeer zich in een minder voorspelbare toestand.

Bij de meeste weerkundige instituten wordt nu met deze techniek geëxperimenteerd. In de toekomst zal de kans dat de verwachtingen zeven dagen vooruit juist zijn, zeker toenemen. Soms zullen weerkundigen moeten toegeven dat zij niet meer kunnen voorzien wat er na enkele dagen gebeurt, terwijl zij op andere momenten met voldoende vertrouwen tiendaagse verwachtingen zullen kunnen maken.

Voorbij de 10 dagen.

Misschien zullen we nooit de in staat zijn om gedetailleerde verwachtingen te maken voor perioden langer dan 10 dagen. Maar algemene vooruitzichten voor perioden van enkele maanden vooruit zullen wel nauwkeuriger worden. Zulke verbeteringen zullen mogelijk worden als we meer te weten komen over de vraag waardoor het weer op gematigde breedten in bepaalde patronen 'gevangen' raakt. Het evenwicht tussen deze patronen in de loop van het seizoen bepaalt of de temperatuur en regenval hoger of lager zullen zijn dan normaal.

De chaos-theorie heeft zijn wortels in de meteorologie. Het werk van Edward Lorenz op het Massachusetts Institute of Technology, in het begin van de jaren zestig, gaf de eerste inzichten in systemen met niet-lineaire eigenschappen. Als in een dergelijk systeem één parameter verandert, veranderen de andere parameters op een sterkere of zwakkere (dus niet –lineaire) manier. Met behulp van een stel vergelijkingen die convectieprocessen in de atmosfeer vertegenwoordigen, toonde Lorenz aan dat het gedrag van dit systeem inherent onvoorspelbaar was. Het keerde nooit meer terug naar precies dezelfde toestand en kon zich dus nooit meer precies herhalen.

Deze conclusie had belangrijke implicaties voor de weersverwachting. Hoewel het weer in de loop der jaren ruwweg hetzelfde patroon volgt, wat dus het klimaat bepaalt, zal het nooit precies een patroon uit het verleden volgen. Verder kan een heel kleine verstoring in de atmosfeer elders op aarde een belangrijke weersverandering veroorzaken – als gevolg van meerdere koppelingen in de atmosfeer. Dit wordt het ”vlinder-effect” genoemd, omdat een vlinderslag in Peking in principe een maand later in New York tot een storm kan leiden.

We kunnen de huidige toestand van de atmosfeer nooit precies beschrijven en het vlinder-effect suggereert dat zelfs kleine onzekerheden in onze computermodellen zullen blijven groeien totdat zij de berekeningen volledig overstemmen.