Jako počasí se označuje okamžitý stav atmosféry v daném místě, je to souhrn hodnot meteorologických prvků (teplota, tlak a vlhkost vzduchu, oblačnost, vítr a srážky) a atmosférických jevů (bouřky, mlhy apod.) pozorovaných v daném místě. Počasí je prostorově i časově značně proměnlivé.
Podzimní počasí.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Prognóza (předpověď) počasí vyjadřuje budoucí stav atmosféry nad sledovaným územím. K tomu slouží údaje o jejím stavu v současnosti i v minulosti, které poskytuje synoptická meteorologie. Předpověď počasí sestavuje meteorolog–prognostik. Předpověď se sestavuje podle účelu jako všeobecná, speciální (letecká, zemědělská), výstražná (přívalové srážky, náledí apod.). Zpracovává se buď předpověď synoptická, numerická (početní) nebo statistická.
Synoptická předpověď vzniká na základě pravidelných měření meteorologických prvků (tlak vzduchu, teplota apod.) na větším území, ze kterých meteorolog určí čím je počasí dané oblasti ovlivněno (fronty, tlakové útvary apod.)
Numerická meteorologie využívá soustavy diferenciálních rovnic, jejichž řešení je silně závislé na volbě počátečních podmínek. Znamená to, že když zadáme do modelu vycházejícího z uvedených rovnic jen mírně pozměněná vstupní data, můžeme dostat zcela odlišné předpovědi počasí. Slovo „můžeme" je zcela namístě, protože existují také meteorologické situace, které na volbě počátečních podmínek příliš nezávisí. Této skutečnosti si byl vědom již v polovině 50. let John von Neumann, který rozdělil procesy v atmosféře do tří kategorií. Do první patří jevy, jejichž vývoj je závislý na počátečních podmínkách, a lze jej tedy předpovědět jen na velmi krátkou dobu dopředu. Jejich opakem jsou procesy, které jsou na počátečních podmínkách nezávislé a při jejichž předpovědi je vhodné soustředit se na zvláštnosti všeobecné cirkulace atmosféry. Mezi těmito extrémními případy leží ještě skupina procesů, u kterých nelze dost dobře předpovědět, v co se počáteční podmínky vyvinou, jsme–li od nich dostatečně vzdáleni. V souvislosti s tím rozčlenil předpověď počasí na krátkodobou, střednědobou a dlouhodobou.
John von Neumann.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
John von Neumann správně rozpoznal, že předpověď počasí je úkol vhodný pro počítač. V druhé polovině čtyřicátých let v Institute for Advanced Study v Princetonu se obklopil skupinou meteorologů, jako byli Charney, Rossby či Wexler. Jejich snažení bylo korunováno úspěchem v roce 1949, kdy se jim podařilo na prvním elektronickém počítači ENIAC předpovědět výšky izobarické hladiny 500 hPa pomocí barotropního modelu atmosféry.
