3月23日，在世界氣象日「氣候行動(dòng)最前線(xiàn)」主題活動(dòng)上，華為雲聯(lián)合深圳市氣象局，發(fā)布首個(gè)人工智慧區(qū)域預報(bào)模型「智霽」1.0，模型現(xiàn)已正式上線(xiàn)。
首個(gè)人工智慧區(qū)域預報(bào)預報(bào)模型「智霽」1.0正式發(fā)布
天氣預報(bào)是一門(mén)預測(cè)科學(xué)，預測(cè)科學(xué)就有它的不確定性。這種大氣的運(yùn)動(dòng)，大致上可以知道未來(lái)一段時(shí)間怎麼發(fā)展的，但是具體到某一個(gè)點(diǎn)，還是很難捕捉，很難預報(bào)的。
為了解決這個(gè)難題，一群年輕的科學(xué)家開(kāi)始用AI在混沌中探索新的路徑。2023年7月5日，這群年輕人的論文，在Nature雜誌上發(fā)表，盤(pán)古全球氣象大模型初露崢嶸。
從1950年開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)預報(bào)天氣，七十年來(lái)，數(shù)值天氣預報(bào)技術(shù)進(jìn)展逐漸緩慢，人工智慧大模型的出現(xiàn)讓人類(lèi)看到了新的機(jī)會(huì)。
2024年2月，國(guó)家自然科學(xué)基金將「人工智慧大模型為精準(zhǔn)天氣預報(bào)帶來(lái)新突破」列為2023年度「中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展」。
深圳市氣象局捕捉到了盤(pán)古大模型帶來(lái)的革新信號(hào)，聯(lián)合華為雲率先開(kāi)展人工智慧區(qū)域預報(bào)模型聯(lián)創(chuàng)研發(fā)。「智霽」區(qū)域模型以華為雲盤(pán)古氣象大模型為基礎(chǔ)，融合區(qū)域高質(zhì)量氣象數(shù)據(jù)集，可快速得到未來(lái)5天深圳及周邊地區(qū)空間解析度為3公裡，包含氣溫、降雨、風(fēng)速等氣象要素的預報(bào)。
在歷時(shí)半年的深度聯(lián)創(chuàng)過(guò)程中，華為雲投入大量AI算力支撐和資深算法專(zhuān)家，依託深圳氣象局整理的華南區(qū)域高解析度再分析氣象數(shù)據(jù)集，與氣象局多名經(jīng)驗(yàn)豐富的氣象專(zhuān)家深度合作。通過(guò)對(duì)歷史氣象數(shù)據(jù)的挖掘和分析，探索出3公裡尺度的數(shù)據(jù)特徵，將其融入區(qū)域預報(bào)模型。並借鑑傳統(tǒng)數(shù)值模式的經(jīng)驗(yàn)，確立了全球模型和區(qū)域模型共同驅動(dòng)的技術(shù)框架，雙方共同研發(fā)訓(xùn)練出適配區(qū)域氣象特徵的人工智慧區(qū)域預報(bào)模型。克服了三個(gè)技術(shù)難題：一是對(duì)多源和多尺度數(shù)據(jù)的融合性處理，包含3公裡及25公裡不同尺度再分析數(shù)據(jù)以及多源觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)等作為輸(shū)入；二是聯(lián)合創(chuàng)新了全球模型與區(qū)域模型的融合架構(gòu)，可以更好地處理區(qū)域邊界，充分考慮區(qū)域外有效信息對(duì)區(qū)域內(nèi)預測(cè)結(jié)果的影響；三是利用3DEST神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自監(jiān)督學(xué)習(xí)特徵，將全量數(shù)據(jù)集合預訓(xùn)練，提升預報(bào)精度。
基於對(duì)這三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的研究，區(qū)域預報(bào)模型相比全球模型，提升了小範圍的氣象細(xì)節(jié)特徵抓取能力。自今年2月試運(yùn)行以來(lái)，區(qū)域預報(bào)模型已在多次冷空氣過(guò)程的氣溫預報(bào)中為預報(bào)員提供參考，提供了一種創(chuàng)新的冷空氣預報(bào)服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)提醒工具。面對(duì)氣象預測(cè)中的降水預報(bào)難題，「智霽」1.0將進(jìn)一步優(yōu)化模型、改進(jìn)算法，不斷提升模型的降雨預報(bào)能力，以持續(xù)滿(mǎn)足業(yè)務(wù)預報(bào)服務(wù)的需求。
深圳市氣象局蘭紅平副局長(zhǎng)表示：「氣象部門(mén)是防災減災的第一道防線(xiàn)，深圳市氣象局一直在進(jìn)行精細(xì)化預報(bào)預警技術(shù)的創(chuàng)新和探索，將人工智慧氣象預報(bào)技術(shù)作為氣象高質(zhì)量發(fā)展三條新賽道之一，高度重視人工智慧在氣象領(lǐng)域的應(yīng)用。結(jié)合深圳超大城市預報(bào)服務(wù)的需求，我們希望通過(guò)與華為雲的深度聯(lián)合創(chuàng)新，為氣象科技能力現(xiàn)代化和社會(huì)服務(wù)現(xiàn)代化做出深圳貢獻(xiàn)。」
華為雲Marketing部部長(zhǎng)董理斌表示：「去年7月，華為雲盤(pán)古氣象大模型登上《Nature》雜誌正刊，並於今年入選2023年中國(guó)十大科學(xué)進(jìn)展。華為雲攜手深圳氣象局，基於盤(pán)古氣象大模型進(jìn)行聯(lián)合創(chuàng)新，打造人工智慧區(qū)域預報(bào)模型正式上線(xiàn)，意味著AI可以為解決更小尺度的氣象難題提供新的技術(shù)途徑。華為雲將持續(xù)解難題、做難事，繼續(xù)推動(dòng)氣象預報(bào)技術(shù)創(chuàng)新，後續(xù)還將把氣象模型的服務(wù)延伸至水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、智能駕駛、航空航運(yùn)等領(lǐng)域，為防災減災提供更精細(xì)的氣象服務(wù)創(chuàng)造價(jià)值。」
在2024年華南區(qū)域的汛期，華為雲攜手深圳市氣象局，在汛期階段進(jìn)行完整的驗(yàn)證和評(píng)估，加強(qiáng)對(duì)模型的訓(xùn)練，改進(jìn)算法，持續(xù)調(diào)優(yōu)，為氣象預報(bào)員提供有價(jià)值的幫助和參考。通過(guò)這些技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新，更好地為市民提供更精細(xì)、更準(zhǔn)的氣象服務(wù)。
隨著應(yīng)用的深入與優(yōu)化，區(qū)域大模型(智霽)的未來(lái)令人期待！
