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天氣預報是應用科學技術來預測給定位置的大氣狀態。自 19 世紀以來，人類一直試圖以非正式的方式預測天氣。天氣預報是通過收集有關特定地點大氣當前狀態的定量數據并利用對大氣過程的科學理解來預測該地點的大氣將如何演變來進行的。
天氣是由一個地方和另一個地方之間的氣壓（溫度和濕度）差異驅動的。這些壓力和溫度差異可能是由于任何特定地點的太陽角度而發生的，該角度因熱帶地區的緯度而異。大氣是一個混沌系統，因此系統某一部分的微小變化可能會對整個系統產生巨大影響。這使得提前幾天準確預測天氣變得困難，盡管天氣預報員不斷努力通過對天氣、氣象學的科學研究來擴大這一限制。從理論上講，提前兩周以上做出有用的日常預測是不可能的，這對提高預測技能的潛力施加了上限。
曾經主要基于氣壓變化、當前天氣狀況和天空狀況的全人類努力，現在的天氣預報依賴于基于計算機的模型，該模型將許多大氣因素考慮在內。仍然需要人工輸入來選擇可能的最佳預測模型來作為預測的基礎，這涉及模式識別技能、遠程連接、模型性能知識和模型偏差知識。
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