新的 AI 天气工具优于全球预报中心

快速阅读: 据《科学警报》称，微软研发的人工智能模型“曙光”在天气和台风预测方面优于现有方法，成本更低、精度更高。曙光能精准预测台风路径，超越传统物理模型及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)。多家机构正研发类似AI模型，推动气象预测革新。

微软研发了一种人工智能（AI）模型，名为曙光（Aurora）。这项研究结果于周三发布，表明曙光在追踪空气质量、天气模式及受气候变化影响的热带风暴方面，表现优于现有预测方法。曙光系统目前尚未进入商业应用阶段，研究人员在《自然》杂志中报告称，其生成的10天天气预报与台风轨迹预测不仅更精确，而且速度更快、成本更低。“这是人工智能系统首次在台风预测领域全面超越所有运营中心。”宾夕法尼亚大学机械工程教授巴黎·佩尔迪卡里斯（Paris Perdikaris）表示。

仅依靠历史数据进行训练，曙光在2023年成功预测了所有台风，其准确度甚至超过了美国国家飓风中心等运营预测中心。传统天气预测模型依据物理原理，例如质量守恒、动量与能量守恒，且需要强大的计算机能力支持。研究表明，曙光的计算成本低至传统方式的数百倍。

这些实验成果紧随华为在2023年推出盘古天气AI模型之后，或许标志着全球主要气象机构在预测天气及由全球变暖引发的潜在致命极端事件上的方式变革。终极目标在于：“我相信我们正站在大气科学转型的起点。”佩尔迪卡里斯教授在一段由《自然》发布的视频演讲中提到，“未来五到十年内，如何构建能够直接利用卫星和气象站等遥感数据生成高分辨率预测系统的方向将是关键。”

据开发者介绍，曙光是首个在预测破坏性气旋五天轨迹时始终优于七大预测中心的人工智能模型。例如，在模拟测试中，曙光提前四天精准预测了台风杜苏芮将于菲律宾特定区域登陆的时间点。曙光准确判断杜苏芮将登陆菲律宾北部。而当时官方预测则认为杜苏芮会向台湾以北移动。微软的人工智能模型在10天全球预报中，以约10平方公里（3.86平方英里）的精度范围，有92%的情况优于欧洲中期天气预报中心（ECMWF）模型。作为为35个欧洲国家提供预报的ECMWF被认为是全球天气预报的权威标准。

2022年12月，谷歌宣布其GenCast模型在1320起2019年记录的气候灾难案例中，有超过97%的情况下超过了欧洲中心的准确性。这些令人鼓舞的表现——基于实验且来源于观测事件——正受到气象机构的高度关注。包括法国气象局在内的多家机构正在研发自己的人工智能学习模型，并将其与传统数字模型并行使用。“我们对此非常重视。”欧洲中期天气预报中心主任弗洛伦斯·拉贝（Florence Rabier）告诉法新社。他们在今年2月向成员国提供的首个“学习模型”，在计算时间上较传统物理模型节省约1000倍成本。尽管分辨率低于曙光（30平方公里），但ECMWF模型已投入使用。
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