날씨 관련하여 질문을 하고 싶습니다.

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

날씨는 기상 데이터를 기반으로하여 예측합니다. 각 지역에 풍향, 풍속, 강수량, 온도 등을 측정하는 관측장비가 있으며 여기서 관측된 데이터를 기반으로 수치모델링을 통해 비가 올지, 바람은 얼마나 어디로 불지, 온도는 어떻게 될지 예측을 합니다. 예측결과를 얻기위해서는 위치정보와 시간정보, 온도, 습도, 풍향 등 다양한 변수를 담고 있는복잡한 미분방정식을 풀어내어 해를 구함으로써 특정 위치에 특정 시간에 어떤 상태일것이라는것을 예측하는것이죠. 또한 비구름의 이동 경로와 바람이 부는 방향으로도 대략적인 예측도 가능합니다.

이러한 예측이 완벽한 예측은 아닙니다. 모델링을 하였다 하더라도 현실에서 발생하는 모든 현상을 완전히 고려한것은 아니니까요. 또한 관측값을 통해 예측을 실시하기도하는데, 관측값이 온전한 값일 수도 없습니다. 관측에는 항상 오차나 오류가 존재하기 때문이죠. 이러한 이유로 완벽한 예측은 사실상 불가능합니다.

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날씨를 예측하기 힘든 이유는 날씨와 같은 요인에는 여러가지 변수가 들어가기 때문입니다.
이런 것을 나비 효과라고 합니다.

즉, 작은 바람이 나중에 태풍이 될 수도 있고, 조그마한 영향으로도 태풍이 커지거나 소멸하기도 합니다.

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

요즘같이 예보가 자주 빗나가는 상황에서는 이 말을 선뜻 믿기가 어려울 거예요. 사실 이 확률은 1년 평균을 낸 것이기 때문에 모든 계절에 적용되지는 않아요. 그리고 가장 정확도가 떨어지는 계절이 바로 여름이지요.
봄·가을·겨울은 기압계가 한번 자리를 잡으면 잘 변하지 않고 오랜 시간 머물기 때문에 날씨를 예측하는 것이 어렵지 않아요. 하지만 여름은 대기가 불안정해서 다른 계절에 비해 날씨의 변화 폭이 커 예측하는 데 어려운 점이 많지요.
자료를 보면 여름철 호우특보의 경우 예측이 빗나갈 확률이 30%나 된다고 해요. 또한 예보는 미리 알려주는 기간에 따라서도 적중률이 달라져요. 몇 시간에서 2~3일 이내를 예상해서 발표해 주는 단기예보의 경우 적중률이 높지만, 주간예보, 월간예보 등 예상해야 하는 기간이 길어지는 경우 정확도가 점점 낮아지게 돼요. 그런데 여행이나 행사 등을 계획할 때는 수개월 전부터 정해야 하는 경우가 많다 보니 계획에 차질이 생기는 것이지요. 또한 사람들은 좋은 일보다는 나쁜 일을 더 잘 기억하는 심리를 가지고 있어서 10번 적중해도 1~2번 빗나가면 늘 빗나가는 것처럼 느끼는 점도 일기예보에 대한 불신이 커지는 이유가 될 수 있다고 해요.
과학자들은 일기예보가 당연히 틀려야 한다고 말해요. 예를 들어 태풍의 생성 지점을 포착하고 그 움직임을 분석하여 도착 시각을 예측하더라도 자연계에는 태풍의 세기나 이동 방향에 영향을 주는 주변 요소가 너무나 많기 때문에 정확히 예측하기 어려운 것이지요. 과학에서는 기상 현상을 '나비효과'라는 용어로 설명하기도 해요. 나비효과란 뉴욕에서 나비가 날갯짓하면, 그로 인해 다음 해 중국에 태풍이 일어날 수 있다는 내용이에요. 즉, 지구 어디에서인가 일어난 작은 변화가 자연계 전체의 변화에 영향을 줄 수 있다는 얘기지요.
이런 이론으로 보면 날씨를 정확히 예측한다는 것은 불가능에 가까워요. 하지만 인류는 오랜 시간 이렇게 불가능한 일에 도전해 왔고, 비록 오차는 있지만 그 차이를 점점 줄여나가고 있지요.