深圳(zhen)2023年8月7日 /美通社/ -- 2023年(nian)7月可(ke)能是有記錄(lu)以(yi)來最熱的一(yi)(yi)個月份,也(ye)可(ke)能是12萬年(nian)來最熱的一(yi)(yi)個月。氣候正在(zai)變(bian)暖,因此,極端天(tian)(tian)氣事件發生的可(ke)能性正在(zai)增加。傳統的天(tian)(tian)氣預報(bao)工(gong)作離不(bu)開大量的計算能力。如(ru)今,一(yi)(yi)種新的人工(gong)智能(AI)驅動的天(tian)(tian)氣模型可(ke)供公(gong)眾使用,它改(gai)變(bian)了天(tian)(tian)氣預測的方(fang)式(shi)。
盤古(gu)氣(qi)(qi)象(xiang)是由(you)華為云(yun)開發的(de)(de)一(yi)款(kuan)天氣(qi)(qi)預(yu)報AI模型,不僅預(yu)報的(de)(de)精度更高,而(er)且(qie)速(su)度提高了10000倍,它將全球氣(qi)(qi)象(xiang)預(yu)報的(de)(de)時間(jian)縮短到秒級。這有助于(yu)極端天氣(qi)(qi)的(de)(de)早期預(yu)測和應對。這些成果于(yu)2023年(nian)7月5日發表在同行評審的(de)(de)科學出版物(Nature)上(shang)。
盤古氣(qi)象(xiang)是首個精(jing)度超過傳統數值預(yu)報(bao)方法的AI預(yu)測模(mo)(mo)型,并且是第(di)一次(ci)在歐洲中期天(tian)氣(qi)預(yu)報(bao)中心(ECMWF)網(wang)站上免費向公眾發布(bu)。這為全球(qiu)氣(qi)象(xiang)預(yu)報(bao)員、氣(qi)象(xiang)學家(jia)、氣(qi)象(xiang)愛好者(zhe)和(he)公眾提供了一個平臺,可以(yi)查看盤古氣(qi)象(xiang)模(mo)(mo)型的10天(tian)全球(qiu)氣(qi)象(xiang)預(yu)報(bao)。
顛覆傳統天氣預報
除(chu)了(le)(le)提供(gong)10天天氣(qi)預(yu)報(bao)外,ECMWF還發布了(le)(le)一份,比(bi)較了(le)(le)盤(pan)古氣(qi)象模型和(he)ECMWF IFS(全球領先的(de)(de)NWP系統)從2023年4月(yue)至7月(yue)所做的(de)(de)預(yu)報(bao)。
結果顯(xian)示,像(xiang)盤古氣(qi)(qi)象(xiang)這(zhe)樣采用(yong)(yong)機(ji)器學習(ML)方法(fa)的(de)大模(mo)型會(hui)“徹底改(gai)(gai)變傳統(tong)數值天氣(qi)(qi)預(yu)報(NWP)方法(fa)漸進且相當(dang)緩慢的(de)發展過程”,后(hou)者的(de)預(yu)報技能每十年增(zeng)加約一天(數據來自(zi)世界氣(qi)(qi)象(xiang)組織或WMO)。其原因是使(shi)用(yong)(yong)標準NWP系統(tong)預(yu)測的(de)計(ji)算(suan)成(cheng)本(ben)太(tai)高。ML模(mo)型有望徹底改(gai)(gai)變天氣(qi)(qi)預(yu)報系統(tong),它需要的(de)計(ji)算(suan)成(cheng)本(ben)更低,且精度極具(ju)競爭優勢。
華為(wei)云(yun)AI領域(yu)首(shou)席科(ke)學(xue)家、IEEE Fellow和(he)(he)國際歐亞科(ke)學(xue)院院士田奇博士解釋道(dao):“天(tian)氣(qi)預(yu)(yu)報是科(ke)學(xue)計(ji)算領域(yu)最重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)場(chang)景(jing)之一,因為(wei)氣(qi)象預(yu)(yu)報是一個非常(chang)復雜(za)的(de)(de)(de)(de)系統(tong)(tong),很難涵蓋(gai)數學(xue)和(he)(he)物理各個方面的(de)(de)(de)(de)知(zhi)識。目前(qian),盤(pan)古氣(qi)象主(zhu)要(yao)完成(cheng)的(de)(de)(de)(de)是預(yu)(yu)報系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)工作(zuo),其主(zhu)要(yao)功(gong)能是預(yu)(yu)報大氣(qi)狀態的(de)(de)(de)(de)演變(bian)。”
極端天氣的預測精度經驗證非常高
盤古(gu)氣(qi)象(xiang)模型(xing)的預測能(neng)(neng)力(li)已經在(zai)極端(duan)情況下(xia)得(de)到了檢驗,例(li)如2022年2月襲擊歐洲(zhou)西北部的尤妮斯風暴和2022年夏季英國高(gao)溫首次突破40°C。這(zhe)兩個例(li)子表明,數(shu)據(ju)驅動的模型(xing)能(neng)(neng)夠預測極端(duan)天氣(qi)情況并為中(zhong)期(qi)預報提供指導。
ECMWF website showing weather forecasts made by Pangu-Weather (Source: ECMWF)
盤古(gu)氣象(xiang)預(yu)報涵蓋地勢(shi)、比(bi)濕、風(feng)速和溫度。所(suo)有這些信息(xi)對于預(yu)測天氣系統、風(feng)暴(bao)路徑(jing)(jing)、空氣質量和氣候模式的發(fa)展至(zhi)關重要。盤古(gu)氣象(xiang)還(huan)被(bei)用來預(yu)測今年第(di)六號臺風(feng)“卡(ka)努”的路徑(jing)(jing)。
ECMWF長期以來一(yi)直呼(hu)吁(yu)全球(qiu)天氣預(yu)報(bao)行業(ye)做(zuo)出更多努(nu)力,使用(yong)AI模型來完善其(qi)預(yu)報(bao)系統(tong),進一(yi)步探索(suo)這些模型的優缺點,以協(xie)助氣候管理。
田奇(qi)博士表(biao)示:“我們的最終(zhong)目標(biao)是利用AI技(ji)術建立下(xia)一代天氣預報(bao)框架,以加(jia)強現有(you)的預報(bao)系統。”