準確地預測第二天的天氣大概涉及多少變數？對計算的要求到底有多高？

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聽一個地理老師說「要準確地預測天氣大概要涉及一百個變數，也就是說最少要設置一百個方程，而解出來的難度，就算用我們最先進的超級計算機也要好幾天，所以天氣預報總是不準，因為略去了很多變數」因為是文科生不太明白其中的一些概念，所以想請教一下各位大神，如果我們要比較準確地預測第二天的天氣，我們要做的真的主要就是設置變數嗎？那麼我們大概需要設置多少變數？對其的計算難度真的這麼大么？望賜教。

模式預報不確定性的來源
1、觀測誤差，有一些是儀器造成的誤差，有一些是人為造成的。比如我在南京站放一個探空氣球，測量各個高度的溫、壓、濕、風，不僅儀器本身存在誤差；在有風的情況下，氣球逐漸飄離南京站上空，比如跑到了揚州，但是氣球上儀器錄得的數據依然是記為南京站的。
2、分析誤差，觀測得到的數據都是站點數據，但計算機計算需要在格點上進行計算，所以必須要插值到網格點，那麼站點的疏密程度，站點的代表性問題都會帶來新的誤差。
3、模式簡化，模式是一系列方程組聯列求解，包括運動方程，連續方程，水汽方程和狀態方程，運動方程是偏微分形式不能求得解析解，只能用計算機獲得數值解。計算機不認得這些方程，只能儘可能簡化成計算機認得的形式，這也帶來了誤差。
4、截斷誤差和舍入誤差，還是計算機的鍋，一些無窮項需要截斷；中間變數的保存也需要四捨五入。
5、參數化，一些次網格的過程無法通過格點計算，所以人為地經驗地給了一些參數。
6、混沌效應，大氣運動是非線性的，初始場的微小擾動就會帶來結果的巨大誤差。

這1～6六個問題在現有條件下是無法解決的，所以模式永遠只是近似的結果。但也不要悲觀，通過幾代氣象人的努力，目前歐洲中心形勢場一天預報的技巧已經達到95%以上，應該說對總體形勢已經報得很好了,至於單點的要素預報還有很多路要走。

是唉，銀河、巨威都好貴貴，中國氣象局得和其他單位共用，還得排隊，僅僅是輸入各種參數都得好幾天。最後才慢吞吞的算起來，一算就是好幾天。更別提，那個電費了一天能頂你們學校一周的電費。

這是氣象局在知乎上被外行黑的最狠的一次。

注意關鍵：
2007年底
預報時長：240小時。
水平解析度：1280X640個格點，每個格點30公里。
垂直解析度：60層（頂層到0.1層）
預報時間長度：240小時（00，12UTC）84小時（06，18UTC）。（一天更新兩次）

自己算算：
240X2X1280X60X60是多少。
簡單來說這麼些個點每天都得至少得計算兩次，兩次都得帶入實時新數據重新計算。

如果是一百個代數方程，那真的不足為懼
如果是一百個ODE，那也還行
就算是一百個有解析解的PDE，也能算
可是這裡我們面對的是，大量的數學上沒有給出解析解或者說數學上目前沒有辦法解的PDEs

數學和物理學上某些方面的重大突破會給當今的大氣科學帶來進展

「 Bad mathematicians become physicists, and bad physicists become meteorologists 」

-Alexander Friedman (1888-1925)

一個就夠了：第二天誰回來。