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[환경일보] 김택수 기자= 초기치의 미묘한 차이가 크게 증폭돼 엉뚱한 결과를 나타내는 것을 ‘나비효과’(butterfly effect)라고 부른다. 미국 기상학자 에드워드 로렌츠의 1972년 워싱턴 과학부흥협회 강의에서 ‘예측, 브라질 나비의 날갯짓이 텍사스에 돌풍을 일으킬 수도 있는가’를 발표로 유래됐다. 

 

로렌츠는 이 현상을 수학적으로 모델화 했다. 로렌츠 모델은 우연적인 변화 요인이 거의 없는데도 불구하고 시간이 경과하면 때때로 무작위 상태가 됨을 구체적 보인 것이다. 그는 유체역학의 이론을 바탕으로 일기예보의 이론적인 체계화를 시도했으나 그 결과는 참담한 실패로 끝나고 말았다.

 

이 때의 경험을 토대로 그는 대기가 카오스의 성질을 갖고 있는 한 장기적인 일기예보에 한계가 있음을 밝혀냈다. 현재 우리나라는 종합기상정보시스템을 이용한다. 국내 자료는 물론 세계기상통신망(GTS: Global Telecommunication System)을 통해 지상, 해상, 고층, 위성 관측자료 등 세계기상자료를 슈퍼컴퓨터로 수치예보모델화 해서 처리한다.

 

하지만 로렌츠가 지적한 바와 같이 일기는 초기조건에 민감해 사소한 오차도 시간이 갈수록 증폭돼 맑음, 흐림, 소나기 등의 차이를 낳는다. 즉 나비효과가 나타나는 셈이다. 지구상에서는 하루에도 수 천 번씩 기상관측이 진행되지만 산맥이나 해상 등에 대한 자료를 완벽하게 확보하진 못하고 있다. 규모가 큰 지형은 계산에 넣지만 호수나 언덕 등은 무시되기도 한다. 그러다보니 특정한 기상현상이 수치예보 모델에 입력되지 못하는 경우가 있다. 

 

결국 예보는 이용하는 사람이 전달받아 해석할 따름이다.

 

kts@hkbs.co.kr

김택수  kts@hkbs.co.kr

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