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2010年9月15日 (水)

蝶々がはためいても台風は起きない

八月七日

 広げた大風呂敷を畳まなきゃいけないなあ、と思いつつ、仕事や趣味で忙しくてネットに接続ができない日々が続いています。てなわけで穴埋め記事。

 東京で蝶がヒラヒラしたら、その影響が回り回って大西洋でハリケーンを引き起こす・・・流体力学や複雑系の玄妙さみたいな物を表現する言い回しとして人口に膾炙していますが、これ実は間違っているんですね。

 これの本来の意味は、計算機によるシミュレーションの不完全さを表現する言葉であるのです。

 シミュレーションは何度も何度も計算を繰り返すのですが、その間に小さな値の揺らぎが増幅されて、とんでもないオバケを引き起こすことがあります。気象のシュミレーションなんかをして、たまにオバケ台風が発生することがあるのですが、原因をたどっていくと、ホンの小さな誤差や計算機カオスによって生じた値の揺らぎだったりすることがあります。

 それをもって、蝶々がはためくと大西洋でハリケーンが生じると表現したのです。

 現実の世界では蝶々のヒラヒラは減衰するので絶対にハリケーンを引き起こしたりはしません。シミュレーションは、物事を単純化してしまうので、この減衰機構の盛り込みが不完全いなってしまい、時々とんでもないオバケを生じさせたりするのです。

 この言葉はただ単に気象シミュレーションの不完全さを表現した言葉に過ぎません。

 計算機カオス(電卓カオス)についてはご自身で検索して調べてみて下さい。スーパーコンピュータによって導き出されたシミュレーションなる物がいかに怪しい代物か分かると思います。これはこれで一つの数学現象として興味深いんですけれどね。

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コメント

ローレンツのカオスはモデル自体の不安定性であって計算の不安定性ではないはずです。なのでローレンツのモデルに従う限りはハリケーンは起きます。もっとも蝶が羽ばたかなくても充分な時間待てばハリケーンが起きるわけですが。

なるほど、その言葉自体は計算の不安定性を表す言葉ではなかったということですね。間違えて覚えていました。御指摘ありがとうございます。

今さっき昨日のアクセス解析を見て驚きました。一日で900アクセスもあったとは。だれかがツイッターで広めたのでしょうか?にしてもそんなにセンセーショナルな記事だったのかなあ、暇つぶしで軽い気持ちで書いたんだけど(^^;

ともあれ、気象シミュレーションの怪しさを指摘するには初期値として与えられる将来の地球環境自体の信頼性から攻めた方がよさそうだと言うことが分かりました。

週規模の気象現象のシミュレーションによる再現性が高いことには私も疑問は持っていません。

ただまあ月とか年のタームの現象をシミュレーションするのに今の計算モデル(よく知らないけれど)で十分なのかという疑問はずっと感じています。地形をとことんリアルにして、大気や海洋のメッシュを細かくしても、もしかして正しい予想はできないのではないかと。

あと長い期間になると、大気や海洋であっても潮汐とかマントルの影響が出そうな気がするんですよね。気象の長期予想とか二酸化炭素と気温の関係とかがイマイチハッキリしないのは、潮汐とかあるいはマントルと大気・海洋の間のエネルギーや物質のやりとりが抜けているからではないかなと漠然ながら思っています。

 べっちゃんさん、こんばんは。
>一日で900アクセスもあったとは。だれかがツイッターで広めたのでしょうか?にしてもそんなにセンセーショナルな記事だったのかなあ、暇つぶしで軽い気持ちで書いたんだけど(^^;

 はてなブックマークが結構付いてましたよ。普段はそんなに多くは無いんですけど。
 温暖化懐疑論者の扱いもあってアクセス増えたかもしれませんね。
 いまあそこは、ホメオパシー祭りですし、疑似科学的なものと見なせば袋叩きがまっている怖いところです。

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