En general, los pronósticos son relativamente acertados en muy corto plazo, del orden de 12 horas, y son muy buenos para 1-2 días. Para más de 2 días, el acierto disminuye más mientras a mas largo plazo sea el pronóstico. Hoy se hacen normalmente pronósticos hasta 7 días, y estos son frecuentemente revisados y actualizados. Lo normal es que un pronóstico se actualice cada seis horas. El grado de acierto de los pronósticos se puede resumir de la siguiente forma:
• 0-12 horas: en este período las condiciones generales del tiempo y las tendencias tienen un alto porcentaje de acierto, sobre 85%.
• 12-48 horas: el porcentaje de acierto es bastante alto, del orden de 85%.
• 3-5 días: la circulación de gran escala tiene un buen o alto porcentaje de acierto.
Los pronósticos de temperatura son buenos a 3 días hasta regular a 5 días. El pronóstico de precipitación es regular a 3 y marginal a 5 días.
• 6-10 días: poco acierto, siendo mejor en los primeros días, el acierto es mayor en temperatura que en precipitación.
• Mensual a estacional - anual: ligero acierto, mayor en temperatura que en precipitación.
Las razones por las cuales el pronóstico pueda fallar son varias. La red de estaciones meteorológicas es incompleta, no cubre adecuadamente grandes áreas continentales como desiertos, selvas, cadenas montañosas u otras regiones inhóspitas, y no hay estaciones sobre los océanos. Más escasos aún son los datos de altura en la troposfera. Los modelos de circulación son incompletos porque no consideran totalmente los factores que afectan al tiempo como topografía, cubierta vegetal, de nieve, de nubes, tipo de suelos, etc. Las leyes de la física aplicadas a la atmósfera no se pueden resolver completamente porque son no lineales. La atmósfera terrestre obedece las leyes de la mecánica, pero puede resultar extremadamente difícil determinar como operan estas leyes con respecto a cualquier fenómeno atmosférico. El hecho de que el pronóstico anuncie buen tiempo y soleado, pero sin embargo amanece lloviendo, no significa que las leyes de la mecánica son incorrectas, sino que este error significa simplemente que estas leyes son muy difíciles de aplicar en meteorología. Esta situación se puede ilustrar con la siguiente cita, adaptada de Lorenz:
“El aleteo de una mariposa hoy en Australia puede transformarse en temporales semanas después en …”. Esto quiere decir que una leve alteración del aire en alguna región puede producir la aparición de un fenómeno meteorológico importante en otro lugar tiempo después, debido a la interconexión de la atmósfera. Esto se llama “efecto mariposa”, porque en teoría el débil aleteo de una mariposa y su casi inapreciable movimiento en un punto, puede desencadenar una tormenta en otro lugar, signo clásico del caos.
La teoría del caos tiene su origen en la meteorología, y en los trabajos de E. N. Lorenz (1917, meteorólogo estadounidense) a comienzos de la década del 60, quien contribuyo al conocimiento de los sistemas con propiedades no lineales. En dichos sistemas, cuando un parámetro cambia, los otros se pueden alterar en una forma que no guarda relación directa con ese cambio. Mediante las ecuaciones de la dinámica de la atmósfera, Lorenz demostró que su comportamiento es impredecible. El sistema nunca recupera su estado original, por lo que nunca puede repetirse, lo que tiene profundas consecuencias en la predicción del tiempo. Nunca podemos definir con precisión el estado actual de la atmósfera y el efecto mariposa significa que aun los errores más insignificantes de nuestros modelos pueden multiplicarse hasta invalidar los resultados finales. En la práctica esto implica que aunque se mejoren las mediciones de forma considerable y se aumente la potencia de las computadoras, la magnificación de los errores invalidará los pronósticos del tiempo.