氣象人工智能預報模型上新升級——五大模型分工協(xié)作賦能千行百業(yè)

□ 本報記者 郭靜原

在全球變暖背景下，氣候形勢日趨復雜多變，高溫、暴雨、強對流等災害的突發(fā)性與破壞性顯著(zhù)增強，既對氣象預報預警的精準度、時(shí)效性提出更高要求，也推動(dòng)氣象服務(wù)加速向智能化轉型。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“風(fēng)清”“風(fēng)雷”“風(fēng)順”3款氣象人工智能預報模型的同步升級。加上前不久剛剛發(fā)布面向氣象服務(wù)領(lǐng)域的千億參數語(yǔ)言模型“風(fēng)和”，5大模型分工協(xié)作，正以更貼心的氣象預報預警能力，加速賦能千行百業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

擴大覆蓋面

從面向公眾的個(gè)性化出行、健康指引，到支撐農業(yè)、能源、交通等重點(diǎn)領(lǐng)域的精益化運營(yíng)決策，人工智能正深度融入氣象服務(wù)的全鏈條，自動(dòng)化、數字化、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(wèn)：“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(wèn)，不僅提醒途經(jīng)路段可能遭遇的大風(fēng)和路面結冰影響，還自動(dòng)推送“行前車(chē)輛檢查注意事項+做好穿衣防寒準備”的組合建議，實(shí)現順暢溝通。不止于科普問(wèn)答、天氣查詢(xún)、風(fēng)險預警建議，“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(chǎng)景，為用戶(hù)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(guò)學(xué)習海量歷史氣象數據，精準理解和掌握大氣運動(dòng)規律，從而根據當前氣象狀態(tài)提供更精準的預報，實(shí)現高分辨率、高效率、快速響應的智能氣象服務(wù)。

升級后的人工智能全球次季節—季節預測系統“風(fēng)順”，則精準錨定農業(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(yáng)輻射等10余項關(guān)鍵氣象要素?！靶略鋈兆罡邭鉁嘏袛嘀笜撕?，我們應對農業(yè)氣象災害的能力將顯著(zhù)提升，以更精細化的氣象服務(wù)護航農業(yè)生產(chǎn)?！毙郯矚庀笕斯ぶ悄軇?chuàng )新研究院副院長(cháng)、國家氣候中心氣候變化影響適應室主任陸波表示。

雄安氣象人工智能創(chuàng )新研究院副院長(cháng)、國家氣象中心天氣預報技術(shù)研發(fā)室主任曹勇介紹，“風(fēng)清”可精準捕捉臺風(fēng)、暴雨等災害性天氣，輸出13層高空要素與11類(lèi)地面要素預報。目前，該模型已實(shí)現業(yè)務(wù)化部署并向全國推廣，廣泛應用于防災減災、光伏風(fēng)電調度、航空運行保障等關(guān)鍵場(chǎng)景。

提升精準度

近年來(lái)，極端天氣氣候事件頻發(fā)，“報得快”“報得準”的需求和難度也隨之增加。中國氣象局黨組書(shū)記、局長(cháng)陳振林指出，人工智能技術(shù)以其高效的計算和多源數據融合能力，正成為連接氣象預報、災害預警和應急響應的關(guān)鍵紐帶，是突破傳統預報局限的“金鑰匙”。

聚焦雷暴、短時(shí)強降水等災害性天氣的臨災預警，“風(fēng)雷”模型的表現尤為亮眼。其回波預報產(chǎn)品可在幾分鐘內預測對流系統的新生與消散，強回波預報質(zhì)量提升超過(guò)25%。

國家氣象中心風(fēng)雷敏捷攻關(guān)團隊負責人張小雯介紹，升級推出的“風(fēng)雷”定量降水預報模型，已在多次極端天氣過(guò)程中展現出精準的預報能力。例如，成功預警“6·29”北京突發(fā)強對流；在“6·30”河南南陽(yáng)極端暴雨過(guò)程中，提前2小時(shí)預報出超過(guò)120毫米的強降雨；等等。

新發(fā)布的“風(fēng)源”模型，更像是一位專(zhuān)業(yè)的氣象AI分析師。它獲取觀(guān)測數據后，無(wú)需經(jīng)過(guò)復雜的數據同化等中間流程，“智慧大腦”可直接分析并給出精準的天氣預報；在預測某地天氣時(shí)，它不僅會(huì )聚焦目標區域，還能智能關(guān)聯(lián)周邊相鄰區域的氣象信息，讓預報結果更精準、更合理。

研發(fā)團隊首席科學(xué)家王亞強介紹，“風(fēng)源”可以直接讀取來(lái)自衛星、雷達、氣象站等實(shí)時(shí)觀(guān)測數據，自己分析、思考后給出全球氣象預報，“‘風(fēng)源’旨在探索AI做天氣預報的更多理論可能性，通過(guò)開(kāi)源開(kāi)放匯聚研發(fā)力量，并在技術(shù)成熟后再‘反哺’給業(yè)務(wù)預報，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《地球系統預報發(fā)展戰略（2025—2035年）》提到，大力推進(jìn)數值預報與人工智能的深度融合，開(kāi)發(fā)共性技術(shù)和共享平臺，顯著(zhù)提升對地球系統多尺度、多圈層相互作用的模擬和預測能力。

雄安氣象人工智能創(chuàng )新研究院院長(cháng)劉作挺認為，人工智能預報模型不僅能夠憑借對海量多源數據的深度挖掘能力，有效提升預報的精準度與覆蓋范圍，還在計算效率上實(shí)現了指數級提升，突破傳統數值預報的算力依賴(lài)。比如，“風(fēng)清”模型僅需3分鐘即可生成未來(lái)15天全球天氣預報，大幅縮短了預報產(chǎn)品迭代周期，為災害應急響應、實(shí)時(shí)決策提供了關(guān)鍵時(shí)間窗口。

“可以預見(jiàn)，人工智能預報模型將為地球系統預報實(shí)現更高分辨率、更長(cháng)預見(jiàn)期、更復雜圈層耦合的跨越式發(fā)展提供強大的技術(shù)驅動(dòng)力?！眲⒆魍φf(shuō)。

“未來(lái)，人工智能預報模型將和數值預報模式形成相互補充、雙輪驅動(dòng)的工作格局?！标懖ū硎?，氣象部門(mén)還將持續優(yōu)化人工智能預報體系，探索建立一體化的氣象人工智能模型，通過(guò)整合各類(lèi)天氣尺度、應用場(chǎng)景的人工智能力量，面向防災減災、氣候變化以及經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展提供更高水平服務(wù)。