中國(guó)盤古天氣預(yù)報(bào)模型背后的團(tuán)隊(duì)發(fā)布了一款開創(chuàng)性的人工智能天氣預(yù)報(bào)，其精度已經(jīng)從幾十公里發(fā)展到了幾公里。
最新的人工智能模型“智霽”專注于區(qū)域天氣，可以提供五天的預(yù)報(bào)，精度從25公里提高到3公里。
不到一個(gè)月前，華為技術(shù)有限公司開發(fā)的盤古氣象被評(píng)為2023年中國(guó)最佳科技創(chuàng)新。自去年8月發(fā)布以來(lái)，盤古已經(jīng)徹底改變了天氣預(yù)報(bào)，提供比傳統(tǒng)氣象方法更快、更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。
盤古天氣第一次出現(xiàn)在人們的視野是在2023年7月，當(dāng)時(shí)一篇詳細(xì)介紹人工智能模型的論文發(fā)表在頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Nature》雜志上，引發(fā)了國(guó)內(nèi)外人工智能產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。一個(gè)月后，它在歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(ECMWF)的網(wǎng)站上發(fā)布。
該人工智能模型達(dá)到了一個(gè)重要的里程碑，它能夠在短短 10 秒內(nèi)完成 7 天的天氣預(yù)報(bào)，比傳統(tǒng)方法快了1萬(wàn)多倍。
在上線僅幾個(gè)月后的2月29日，盤古天氣就被國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)評(píng)為2023年中國(guó)十大科學(xué)進(jìn)展第一名。
“盤古在獲得國(guó)家自然科學(xué)基金委的認(rèn)可方面取得了兩大成就:第一，它將全球領(lǐng)先的ECMWF天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)提高了約0.6天，這意味著它可以更早、更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)極端天氣。其次是能在10秒內(nèi)預(yù)測(cè)7天的天氣，比數(shù)字預(yù)測(cè)快1萬(wàn)倍?！?/p>
根據(jù)華為2月底的一份報(bào)告，盤古對(duì)溫度、壓力、濕度和風(fēng)速等關(guān)鍵天氣要素的預(yù)測(cè)比數(shù)值模擬更準(zhǔn)確。此外，它預(yù)測(cè)熱帶氣旋路徑的誤差幅度比ECMWF低25%。
對(duì)于人工智能模型來(lái)說(shuō)，這是一項(xiàng)相當(dāng)大的成就，它如此迅速地改變了全球天氣預(yù)報(bào)的面貌。 通過利用人工智能來(lái)預(yù)測(cè)天氣模式，科學(xué)家可以繞過與傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法相關(guān)的復(fù)雜性。 人工智能不需要數(shù)學(xué)物理知識(shí)或?qū)＜医?jīng)驗(yàn)，這為天氣預(yù)報(bào)開辟了一條新途徑。
現(xiàn)在，研究人員以盤古為基礎(chǔ)，開發(fā)了新的區(qū)域模式——智霽。智霽是與深圳市氣象局合作創(chuàng)建的，它已經(jīng)接受了來(lái)自中國(guó)南方的高分辨率數(shù)據(jù)的訓(xùn)練。
據(jù)華為團(tuán)隊(duì)介紹，智霽可以為深圳及其周邊地區(qū)提供5天的天氣預(yù)報(bào)，精度為3公里。雖然中央氣象局已提供街道精度的每小時(shí)天氣預(yù)報(bào)，但一般只提供其后24小時(shí)的天氣預(yù)報(bào)。
華為在3月底報(bào)道，“智霽能夠預(yù)測(cè)風(fēng)速、溫度、濕度和降水等核心氣象要素。自2月份開始試運(yùn)行以來(lái)，它已在多個(gè)場(chǎng)合為深圳氣象局提供了寶貴的見解”。
目前，人工智能和人工預(yù)測(cè)各有優(yōu)缺點(diǎn)。人工智能在預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)路徑方面具有優(yōu)勢(shì)，而數(shù)值模擬在確定風(fēng)力值方面更為準(zhǔn)確。
華為發(fā)言人表示:“科學(xué)家現(xiàn)在可以將數(shù)值模擬的結(jié)果與智霽提供的預(yù)測(cè)結(jié)合起來(lái)，做出最有利的判斷。這可能是未來(lái)的一種趨勢(shì)。”
據(jù)研究人員稱，今年的汛期將是智霽1.0的真正考驗(yàn)。他們希望看到模型進(jìn)一步優(yōu)化，從而改進(jìn)算法。
該技術(shù)正在進(jìn)行的工作旨在提高其降雨預(yù)報(bào)能力，包括提供專業(yè)預(yù)報(bào)，如中暑指數(shù)和舒適度，以及將強(qiáng)降雨預(yù)報(bào)的分辨率提高到1公里。
華為表示:“例如，在臺(tái)風(fēng)條件下，精確的氣象模型可以預(yù)測(cè)街道降水，為城市排水系統(tǒng)提供早期預(yù)警?！?/p>
與智霽類似，如果其他地區(qū)的區(qū)域數(shù)據(jù)可以用于培訓(xùn)，科學(xué)家就有可能開發(fā)出適合這些地區(qū)的本地模型，為更多的城市提供服務(wù)。去年12月，該團(tuán)隊(duì)宣布與泰國(guó)氣象部門合作，目前正在開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品。
