Weerwoord | Waarom een softwarefout?

De 5 belangrijkste categorieën van fouten in weermodellen zijn:

Initialisatiefouten. De invoer van het weermodel is onvolledig, heeft een beperkte nauwkeurigheid en kan foutieve metingen bevatten.
Modelfouten. Het gedrag van de natuur wordt beschreven door middel van wiskundige vergelijkingen. Het kan zijn dat deze beschrijvingen niet perfect zijn. Er worden altijd aannames gedaan, onder andere om de hoeveelheid rekenwerk te verminderen. De lucht wordt bijv. benadert als een continuüm terwijl de lucht eigenlijk uit moleculen bestaat. Sommige processen worden buiten beschouwing gelaten. En heel vaak worden er beschrijvingen gebruikt die gebaseerd zijn op metingen of modellen (parametrisaties). Bijv. voor de valsnelheid van een regendruppel wordt een empirische relatie gebruikt. Dat ga je niet voor elke druppel apart uitrekenen.
Discretisatiefouten. Om de vergelijkingen op te lossen wordt de lucht opgedeeld in hokjes en de tijd wordt verdeeld in tijdstippen. Dit wordt gedaan omdat de rekenkracht, de hoeveelheid computergeheugen en de dataoverdrachtsnelheid beperkt is. Bij ECMWF wordt de invoer op de roosterpunten omgezet naar bolfuncties (de aarde is immers bolvormig) die precies passen bij deze invoer. De vergelijkingen worden dan opgelost voor deze bolfuncties. Tot slot worden de bolfuncties omgezet naar de uitvoer door de waarde van deze functies te bepalen op de roosterpunten. Maar als je hokjes 10 km groot zijn en je tijdstappen 5 minuten, dan kun je geen processen beschrijven op een schaal van meters en milliseconden (vandaar dat er parametrisaties gebruikt worden). Daarnaast worden sommige vergelijkingen niet exact opgelost, maar wordt de berekening stopgezet nadat een bepaalde nauwkeurigheid bereikt is.
Afrondingsfouten. Een getal kan op de computer slechts weergegeven worden met een beperkt aantal decimalen. Na elke berekening wordt de uitkomst afgerond op bijv. 15 decimalen. Sommige berekeningen zijn hier extra gevoelig voor (bijv. als je het verschil in luchtdruk tussen twee punten berekent).
Softwarefouten. De programmeurs kunnen een fout gemaakt hebben waardoor de software niet werkt zoals deze zou moeten werken. Grote bugs worden er al snel uitgehaald, maar andere bugs vallen minder op of, nog veel erger, treden slechts af en toe of onder bepaalde omstandigheden op.