在全球變暖背景下，氣候形勢日趨復(fù)雜多變，高溫、暴雨、強(qiáng)對流等災(zāi)害的突發(fā)性與破壞性顯著增強(qiáng)，既對氣象預(yù)報(bào)預(yù)警的精準(zhǔn)度、時(shí)效性提出更高要求，也推動氣象服務(wù)加速向智能化轉(zhuǎn)型。日前，中國氣象局發(fā)布新的氣象人工智能科學(xué)模型“風(fēng)源”，并實(shí)現(xiàn)“風(fēng)清”“風(fēng)雷”“風(fēng)順”3款氣象人工智能預(yù)報(bào)模型的同步升級。加上前不久剛剛發(fā)布面向氣象服務(wù)領(lǐng)域的千億參數(shù)語言模型“風(fēng)和”，5大模型分工協(xié)作，正以更貼心的氣象預(yù)報(bào)預(yù)警能力，加速賦能千行百業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
擴(kuò)大覆蓋面
從面向公眾的個(gè)性化出行、健康指引，到支撐農(nóng)業(yè)、能源、交通等重點(diǎn)領(lǐng)域的精益化運(yùn)營決策，人工智能正深度融入氣象服務(wù)的全鏈條，自動化、數(shù)字化、智能化的服務(wù)范式成為主流。
微信小程序搜索“風(fēng)和”，向它提問：“元旦假期從北京自駕去山西大同玩，沿途天氣怎么樣？”“風(fēng)和”可化身旅游顧問，不僅提醒途經(jīng)路段可能遭遇的大風(fēng)和路面結(jié)冰影響，還自動推送“行前車輛檢查注意事項(xiàng)+做好穿衣防寒準(zhǔn)備”的組合建議，實(shí)現(xiàn)順暢溝通。不止于科普問答、天氣查詢、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警建議，“風(fēng)和”還能覆蓋交通、旅游、健康、物流、能源等多個(gè)與天氣密切相關(guān)的場景，為用戶提供基于智能分析的個(gè)性化解決方案。
中國氣象局公共氣象服務(wù)中心正高級工程師王慕華介紹，“風(fēng)和”通過學(xué)習(xí)海量歷史氣象數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)理解和掌握大氣運(yùn)動規(guī)律，從而根據(jù)當(dāng)前氣象狀態(tài)提供更精準(zhǔn)的預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)高分辨率、高效率、快速響應(yīng)的智能氣象服務(wù)。
升級后的人工智能全球次季節(jié)—季節(jié)預(yù)測系統(tǒng)“風(fēng)順”，則精準(zhǔn)錨定農(nóng)業(yè)、新能源、水利等行業(yè)的核心需求，新增日最高/最低氣溫、太陽輻射等10余項(xiàng)關(guān)鍵氣象要素。“新增日最高氣溫判斷指標(biāo)后，我們應(yīng)對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的能力將顯著提升，以更精細(xì)化的氣象服務(wù)護(hù)航農(nóng)業(yè)生產(chǎn)?！毙郯矚庀笕斯ぶ悄軇?chuàng)新研究院副院長、國家氣候中心氣候變化影響適應(yīng)室主任陸波表示。
雄安氣象人工智能創(chuàng)新研究院副院長、國家氣象中心天氣預(yù)報(bào)技術(shù)研發(fā)室主任曹勇介紹，“風(fēng)清”可精準(zhǔn)捕捉臺風(fēng)、暴雨等災(zāi)害性天氣，輸出13層高空要素與11類地面要素預(yù)報(bào)。目前，該模型已實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)化部署并向全國推廣，廣泛應(yīng)用于防災(zāi)減災(zāi)、光伏風(fēng)電調(diào)度、航空運(yùn)行保障等關(guān)鍵場景。
提升精準(zhǔn)度
近年來，極端天氣氣候事件頻發(fā)，“報(bào)得快”“報(bào)得準(zhǔn)”的需求和難度也隨之增加。中國氣象局黨組書記、局長陳振林指出，人工智能技術(shù)以其高效的計(jì)算和多源數(shù)據(jù)融合能力，正成為連接氣象預(yù)報(bào)、災(zāi)害預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)的關(guān)鍵紐帶，是突破傳統(tǒng)預(yù)報(bào)局限的“金鑰匙”。
聚焦雷暴、短時(shí)強(qiáng)降水等災(zāi)害性天氣的臨災(zāi)預(yù)警，“風(fēng)雷”模型的表現(xiàn)尤為亮眼。其回波預(yù)報(bào)產(chǎn)品可在幾分鐘內(nèi)預(yù)測對流系統(tǒng)的新生與消散，強(qiáng)回波預(yù)報(bào)質(zhì)量提升超過25%。
國家氣象中心風(fēng)雷敏捷攻關(guān)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人張小雯介紹，升級推出的“風(fēng)雷”定量降水預(yù)報(bào)模型，已在多次極端天氣過程中展現(xiàn)出精準(zhǔn)的預(yù)報(bào)能力。例如，成功預(yù)警“6·29”北京突發(fā)強(qiáng)對流；在“6·30”河南南陽極端暴雨過程中，提前2小時(shí)預(yù)報(bào)出超過120毫米的強(qiáng)降雨；等等。
新發(fā)布的“風(fēng)源”模型，更像是一位專業(yè)的氣象AI分析師。它獲取觀測數(shù)據(jù)后，無需經(jīng)過復(fù)雜的數(shù)據(jù)同化等中間流程，“智慧大腦”可直接分析并給出精準(zhǔn)的天氣預(yù)報(bào)；在預(yù)測某地天氣時(shí)，它不僅會聚焦目標(biāo)區(qū)域，還能智能關(guān)聯(lián)周邊相鄰區(qū)域的氣象信息，讓預(yù)報(bào)結(jié)果更精準(zhǔn)、更合理。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家王亞強(qiáng)介紹，“風(fēng)源”可以直接讀取來自衛(wèi)星、雷達(dá)、氣象站等實(shí)時(shí)觀測數(shù)據(jù)，自己分析、思考后給出全球氣象預(yù)報(bào)，“‘風(fēng)源’旨在探索AI做天氣預(yù)報(bào)的更多理論可能性，通過開源開放匯聚研發(fā)力量，并在技術(shù)成熟后再‘反哺’給業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)，不斷提升對極端天氣特別是短時(shí)臨近天氣的捕捉能力”。
服務(wù)體系化
中國氣象局近期發(fā)布的《地球系統(tǒng)預(yù)報(bào)發(fā)展戰(zhàn)略（2025—2035年）》提到，大力推進(jìn)數(shù)值預(yù)報(bào)與人工智能的深度融合，開發(fā)共性技術(shù)和共享平臺，顯著提升對地球系統(tǒng)多尺度、多圈層相互作用的模擬和預(yù)測能力。
雄安氣象人工智能創(chuàng)新研究院院長劉作挺認(rèn)為，人工智能預(yù)報(bào)模型不僅能夠憑借對海量多源數(shù)據(jù)的深度挖掘能力，有效提升預(yù)報(bào)的精準(zhǔn)度與覆蓋范圍，還在計(jì)算效率上實(shí)現(xiàn)了指數(shù)級提升，突破傳統(tǒng)數(shù)值預(yù)報(bào)的算力依賴。比如，“風(fēng)清”模型僅需3分鐘即可生成未來15天全球天氣預(yù)報(bào)，大幅縮短了預(yù)報(bào)產(chǎn)品迭代周期，為災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)、實(shí)時(shí)決策提供了關(guān)鍵時(shí)間窗口。
“可以預(yù)見，人工智能預(yù)報(bào)模型將為地球系統(tǒng)預(yù)報(bào)實(shí)現(xiàn)更高分辨率、更長預(yù)見期、更復(fù)雜圈層耦合的跨越式發(fā)展提供強(qiáng)大的技術(shù)驅(qū)動力?！眲⒆魍φf。
“未來，人工智能預(yù)報(bào)模型將和數(shù)值預(yù)報(bào)模式形成相互補(bǔ)充、雙輪驅(qū)動的工作格局?！标懖ū硎?，氣象部門還將持續(xù)優(yōu)化人工智能預(yù)報(bào)體系，探索建立一體化的氣象人工智能模型，通過整合各類天氣尺度、應(yīng)用場景的人工智能力量，面向防災(zāi)減災(zāi)、氣候變化以及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供更高水平服務(wù)。（郭靜原）
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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