關注全球時事|洞察國際風雲
2025-03-18 17:24 星期二

AI洞悉“天机” 风云不再“莫测”

时间:2025-10-24 09:54 来源:快讯社

  自古以来,“风云莫测”是人类对天气最无奈的感叹。然而,人工智能技术的迅猛发展,让科学家们看到更精准预测天气与气候的前景。

  “我们期待AI模型在时间与空间分辨率方面,可以媲美乃至超越物理模型。”10月22日,在江苏省南京市启幕的第36届中国气象学会年会上,中国科学院院士、复旦大学特聘教授穆穆作大会报告时指出,当前,天气与气候事件的可预测性研究,聚焦于厘清预测不确定性的原因和机制,而AI模型或将助一臂之力。

  本届年会中,多位院士、学者围绕人工智能时代的天气与气候预测、气象领域高性能计算、台风预报新技术等前沿话题展开交流。而人工智能,是话题中的高频词。

  多重优势加持,AI气象大模型展现潜力

  盘古、风乌、伏羲……在我国,这些带有中国传统文化印记的AI气象大模型,如今正在台风预测、短期气候预报等领域,帮助人类提升对于天气的预测精度和效率。

  “使用AI技术建模预报多种天气气候事件已逐渐成为研究热点。”穆穆认为,用气象大模型进行可预报性研究,机遇与挑战并存。

  “AI气象大模型有三大优势,一是计算时间更快,传统的物理计算模型原本约1小时的计算量,AI几分钟就能计算出来;二是预报准确率更高,例如在台风路径的预报中,部分大模型的预报准确率已经比数值模式高;三是自带优化模块,可以根据使用需求进行多种可预报性研究。”穆穆表示,这都为大模型的应用提供了机遇。

  借助AI,科学家和气象工作者们已经“破译”了不少气候变幻的玄机。穆穆介绍,针对有“全球气候开关”之称的厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)现象,有学者基于Transformer架构(一种深度学习模型)构建的AI模型,预测时长已经突破18个月,远超传统动力模型。在今年8月对大西洋飓风的预报中,大模型与动力数值预报结果越来越相似,二者对于飓风生成位置的判断几乎相同。

  穆穆团队也曾利用大模型,通过海表温度、海上风场的数据,找到位于太平洋中部和西太平洋的ENSO敏感区。在黑潮入侵南海的预测中,他们通过优化大模型的模块,找到了目标观测敏感区。

  在中国气象局上海台风研究所所长余晖看来:“全球人工智能天气预报模型的台风路径预报相对于传统的全球数值天气预报模式也有明显优势。”今年8月,该所数值预报团队推出了基于高分辨率台风再分析资料训练的上海台风智能模型1.0版。该模型将台风的预报分辨率提高到公里级,且将预报时间从此前传统数值预报模型的64分钟压缩至3分钟。

  AI与传统方案融合,打破计算精度瓶颈

  面对瞬息万变的气象,AI的预测能力也需迭代。穆穆认为,当前气象大模型的研发,尚存两大短板。“大模型的运算逻辑是投喂数据、输出数据,但给出的预报结果是由什么物理机制推理出的,还解释不清。此外,大模型的时间分辨率还不够高,例如部分大模型对台风数据的生成,只能6小时刷新一次,而传统数值模式只需要几分钟。”穆穆同时举例,在国外研究团队进行的一次研究中,气象数据驱动的AI模型无法观察到传统数值模式中常见的“蝴蝶效应”。穆穆分析,这应该归因于AI模型的时空分辨率过低和微小扰动的量级与训练集原本的量级不匹配。

  无独有偶,在中国工程院院士、清华大学教授郑纬民看来,目前AI仍不能解决精确计算的问题。而AI的不完美,却可以由高性能计算(HPC)补齐。

  “新一代天气预报应该是HPC与AI的结合。需要借助多类型超算,将AI与传统科学计算方案深度融合,打破计算精度瓶颈,以大幅提升整体计算性能。”郑纬民说。

  地球系统数值模拟,被科学家用来模拟地球现状,预测未来的气候变化。郑纬民表示,算力推动地球系统模拟精度演进,进行地球系统模拟研究,也对HPC提出更高期待。郑纬民建议,未来,要建立异构、众核的超算系统。面对海量的计算量,千万核并行将成为地球系统模拟的重要能力。同时,还需要建立高内存、大带宽的超算系统,将计算硬件与算法协同设计,让低精度与高精度计算有效组合。 


外交部:将本着科学原则研究日方关于恢复水产品输华请求
外交部:坚决反对美国向中国台湾地区出售武器
测试视频
综合看点 查看更多>>
特朗普政府想知道宣布“获胜”后伊朗如何反应
记者观察:白宫记协晚宴枪击凸显美国治理无力
白宫:特朗普及其国安团队开会讨论伊朗新提案
大使任命风波发酵 英首相坚称不辞职
激战顿巴斯,俄军有新突破?
纵横天下 查看更多>>
十载同心筑发展之路 南南携手创可持续未来
马里过渡总统:局势得到控制 继续清剿袭击者
白宫记协晚宴枪手被控试图刺杀特朗普
以色列两名前总理联组新政党 寻求击败内塔尼亚胡
特朗普再称“不着急”“没压力” 想同伊朗达成“永久协议”
斯塔默又渡一“劫” 工党前景如何
维也纳“全球治理之友小组”正式启动
第23届东博会展览总面积约17万平方米
日本岩手县山火过火面积超200公顷
欧盟委员会公布“加速欧盟”方案应对能源危机
美联储今年连续第三次宣布维持利率不变
战事60天,美伊“不战不谈”还要多久
联合国秘书长敦促开放霍尔木兹海峡
白宫记协晚宴突发枪击 特朗普紧急撤离始末
“特高课”又要重现?——起底日本“新战前情报体系”
从中央政治局会议看当前经济工作
深入学习领会总书记对服务业发展的指引
与祖国共进、与时代同行:迈向世界一流大学新高度
教科文组织官员:中国是世界地质公园网络中的重量级国家
绿润丝路 沙海生金——全球荒漠化治理的中国智慧
我国首款正向设计自转旋翼机完成首飞
全球最大汽车运输船交付 “中国制造”高端船舶实现新突破
大庆油田川渝探区天然气累计销量突破50亿立方米
国家防总通报2026年全国防汛抗旱责任人名单
大渡河老鹰岩二级水电站实现大江截流
港澳台简讯:“粤车南下”累计预约出行数目超3500辆次
香港黄埔精神爱国公民教育基地揭牌
对标“十五五”规划 香港航运业聚力高端服务转型
2026宁波文旅(香港)推介会举行
澳门特区行政长官:积极推动中葡平台功能向西语国家延伸
“海上粮仓” ——福建宁德大黄鱼鱼苗陆续投放
一座中国村庄的“气候民生”
一座中国生态新城的“气候治理”
今年第二批“国补”资金下达 消费品以旧换新今年的销售额超过4332亿元
智驾开始普及,车险“水土不服”问题咋解决?
泰国司法部:他信获准于5月11日假释出狱
农业法大修四大看点
写在“法治浙江”建设20年之际
最高法:对虚假诉讼恶意诉讼等坚决说“不”
香港举办国安法律论坛 增强各界维护国家安全意识
移轴视角看哈尼梯田春耕图
甘肃静宁:苹果花开农事忙
来寿光菜博会看未来无人农场
福建连江:早稻插秧正当时
浙江慈溪:首批大棚杨梅开摘上市
这场交流会,为县域肿瘤MDT培训打开新路径
2026年度中国青年五四奖章揭晓!
中央纪委国家监委公开通报八起违反中央八项规定精神典型问题
关于印发尼帕病毒病诊疗方案(2026年版)的通知
024年中国恶性肿瘤流行情况发布
前沿科技 查看更多>>
打破三大技术壁垒,助低空经济“飞”得更稳
从“六小龙”到“五小凤”:同一根藤上,又一串果
坚持自主可控,自动驾驶方能行稳致远
6G技术加速走向“应用场”
迄今规模最大“虚拟宇宙”构建成功
健康生活 查看更多>>
智能体走入日常 算力底座持续夯实
直击脑机接口技术“痛点”,前沿探索正多路并进
脑机接口风头正劲,但别忽视“辅助”二字
AI与科学仪器融合已到关键节点
国家知识产权局:完善新兴领域知识产权保护制度
实用技术 查看更多>>
“AI集市”亮相数字中国建设峰会
AI赋能科学研究由“单兵作战”迈向“集团冲锋”
太空金属3D打印技术在轨完成演示验证
具身智能特种机器人构筑高危作业“安全结界”
市场监管总局开展CCC认证守底线专项行动
科普博览 查看更多>>
“科技+文旅”解锁“五一”出行新玩法
两部门联合启动2026年“模数共振”行动
智能眼镜从尝鲜到常用有多远
机器人“投身”家庭保洁 具身智能迈向家庭“终极考场”
奋楫问天路,逐梦探苍穹
从长白山到贺兰山,它们为何入选新一年度全国十大考古新发现
乌兹别克斯坦希瓦举办国际舞蹈节
中国传统文化方阵亮相多哥独立日庆典
斯里兰卡举行太极拳推广活动
经典话剧《四世同堂》在墨尔本引发观剧热潮
《普通高等学校本科专业目录(2026年)》发布
教育部“信息技术支撑学生综合素质评价”试点成果现场会与工作促进会在苏州举办
段慧玲、初晓波,任北京大学副校长
青春,那是属于阅读的“黄金时代”
这堂“冠军思政课”彰显拼搏的力量
羽毛球进入“15分制”时代:一场关乎节奏、健康与商业的变革
全天综合:四海宾朋相聚三亚 中国健儿圆梦首金
英超球队切尔西解雇罗塞尼尔:执教106天下课
2026女篮世界杯分组揭晓:中美女篮同处D组
波士顿马拉松:肯尼亚选手包揽男女组冠军 双双实现卫冕
一季度我国海洋旅游业繁荣开局
铁路“五一”假期运输启动
长沙:白天不懂夜的嗨
“熊猫专列·锦绣天府号”在蓉首发
“如意甘肃·山水共鸣”文旅宣传活动启动