Eine Studie schätzt, dass die Atmosphäre etwa 129 Tage lang Spuren ihres Ausgangszustands bewahren könnte. Diese Zahl beschreibt eine theoretische physikalische Grenze.
Heute geht man davon aus, dass eine Vorhersage etwa 14 Tage lang nützliche Informationen über die allgemeine Entwicklung der Atmosphäre enthält. Je weiter man in die Zukunft blickt, desto stärker wachsen die kleinen Fehler, die zu Beginn vorhanden sind.
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Die neue Studie geht das Problem anders an. Sie versucht nicht nur, das Wachstum winziger Fehler zu simulieren. Die Autoren untersuchen, wie viel Energie die Atmosphäre enthält und wie schnell diese Energie durch den Strahlungsaustausch mit dem Weltraum erneuert wird.
Selbst bei einer perfekten Kenntnis der Atmosphäre weist die einfallende Sonnenstrahlung mikroskopische Schwankungen auf, die sich nicht exakt bestimmen lassen. Nach Ansicht der Autoren tritt dieses Rauschen zunächst auf den kleinsten Skalen auf. Die Luftbewegungen übertragen es anschließend allmählich auf größere Phänomene.
Nach etwa 129 Tagen wäre demnach die gesamte anfangs vorhandene Energie ersetzt. Im vorgeschlagenen Rahmen hätte die Atmosphäre dann jede nutzbare Erinnerung an ihren Ausgangszustand verloren. Das wäre die absolute Grenze – selbst mit einem perfekten Modell, perfekten Beobachtungen und vollständig bekannten äußeren Bedingungen.
Das bedeutet also nicht, dass klassische Wettervorhersagen bis zum 129. Tag zuverlässig werden könnten. Die Forscher schätzen, dass der tatsächlich nutzbare Vorhersagehorizont im Vergleich zu den heutigen 14 Tagen höchstens um etwa 57 Tage verlängert werden könnte. In ihrem Idealszenario könnte eine Vorhersagequalität, die heute für fünf Tage erreicht wird, beispielsweise erst nach etwa 62 Tagen wieder erzielt werden.
Der Rest entspricht einer wesentlich schwächeren Information. Zwischen etwa 72 und 129 Tagen würde sie vor allem sehr große atmosphärische Bewegungen betreffen und wäre für die Vorhersage von Regen oder der Temperatur in einer Stadt von geringem Nutzen. Dieser Bereich könnte jedoch für bestimmte spezialisierte wissenschaftliche Anwendungen interessant sein.
Diese Schätzung beruht auf mehreren Annahmen, insbesondere darauf, wie sich das Rauschen zwischen den verschiedenen Größenordnungen atmosphärischer Bewegungen ausbreitet. Die Autoren weisen selbst darauf hin, dass ihr Ergebnis durch unabhängige Studien bestätigt oder neu bewertet werden muss.
Es bleibt außerdem zu klären, welcher Anteil der zusätzlichen 57 Tage durch bessere Beobachtungen und bessere Modelle tatsächlich zugänglich werden könnte.