第三期：气象大模型
纵观全球，极端天气肆意频发。如何预测并应对极端天气成了全球越来越关注的议题。
回顾历史，1904年，挪威物理学家皮叶克尼斯从力学和物理的角度开创了精准的大气科学理论。1950年，由冯·诺依曼（von Neumann）和切尼（Charney）团队在人类第一台电子计算机上花了24小时，成功预测了24小时后的天气，正式开启了数值预报。
如今AI 技术加入，气象预测领域也迎来了突破性创新。从英伟达发布了全球首个AI气象模型forecast net，再到华为盘古气象大模型的惊人预报速度，AI的出现，为天气预报带来了全新思路。
AI气象大模型来了，它是否能帮我们在未来更好地应对各类天气呢?
我们找了几位相关领域大佬一起来唠唠！
本期亮点：
天气预报、气象的精准预测到底有多难？
粤港澳大湾区气象监测预警预报中心（深圳气象创新研究院）主任 冯业荣 :
天气预报是一种预测大气层状态的科学，大气系统非常复杂，它是一个高度非线性和混沌的系统，与密度、压力、温度、湿度和风速等等相关，大气运动大致可以知道，未来一段时间会怎么发展，但具体到某一个点，就很难捕捉很难预测，在现有技术条件下，我们还不能完全掌握大气运动的精细结构和运动特征。
中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心 副主任 魏科:
天气预报几乎是世界上最难做的事情之一。
2021年，诺贝尔物理学奖授予的气象学，当时授予的理论领域就是复杂系统。所以大家可能就能够理解为什么天气预报的难度非常高。
AI气象大模型
让天气预测更靠谱。
粤港澳大湾区气象监测预警预报中心（深圳气象创新研究院）主任 冯业荣 :
AI大模型是一种基于大数据的深度学习模型，它通过对大量气象数据进行训练，融入了云计算、人工智能、AI技术，它增加了数据预报的能力，比如，盘古气象大模型就是应用过去43年的历史气象数据进行训练的。
这些气象数据是基于数值模式的结果，并融合观测数据获得的，经过多年的发展和验证，数据质量很高，站在“巨人”的肩膀上，再加上比数值预报运算速度快得多的技术优势，所以这种大模型的发展，一定是有助于我们天气预报的准确性的。
既然AI气象大模型有助于我们提高预报的准确性，那么它是否能帮我们对极端天气进行精准及时的预测呢？
AI气象大模型解锁暴雨、台风预报。
粤港澳大湾区气象监测预警预报中心（深圳气象创新研究院）主任 冯业荣 :
AI气象大模型对于台风和大范围暴雨具有一定的预报能力，比如目前盘古气象大模型可以提供全球范围的预报，预报结果包含台风路径、降水、位势、湿度、温度、风速、海平面气压等基础气象要素。
2023年，盘古气象大模型成功预测了台风玛娃、泰利、杜苏芮、苏拉，可作为天气预测一种重要参考依据。
但是，由于AI预报大模型仍然处于发展的初期阶段，其预报性能仍有待于进一步提高。
挑战传统数值预报未来气象领域会是AI的世界吗？
粤港澳大湾区气象监测预警预报中心（深圳气象创新研究院）主任 冯业荣 :
当前AI气象大模型处于蓬勃发展的阶段，是一种很有发展前景的天气预报技术，但是它完全超越甚至取代传统数值预报还有很长的路要走。毕竟传统数值天气预报是基于完整的物理定律构建的，而AI是基于大数据的学习。数值模式遵守气象动力理论，具备严谨的数学表达，并依托偏微分方程进行时间积分，以流体力学编程技巧实现，具备超高可信度。
相反地，尽管“黑盒”AI模型的预报技巧有所突破，但其内部的决策机制往往是未知的，也意味着气象学家无法得知其做出预报的动力依据，可信度大打折扣。
今后相当长的时间里AI气象大模型还不能取代数值预报，但是可以结合AI和数值预报两者的优势，构建下一代天气预报模式，提供更准确及时的天气预报。
中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心 副主任 魏科:
AI也面临着一些不小的挑战。因为极端天气增多之后，我们未来的气候或者未来的极端天气跟以前会有很大的差别。那么AI气象大模型的一个特点就是它利用过去的数据进行大规模的训练，得到了这样一个模型。
但是当数据本身跟以前的数据有很大变化的时候，这时候这个模型可能就无法快速的匹配。这是我觉得AI可能要面临的一个很重要的挑战。那么应对这个挑战，未来可能就是AI模型和我们现在已有的数字预报模型能够相互结合，才会变得更强大。
传统数值预报携手AI，未来气象领域更加清晰。让我们一起期待人工智能赋能气象领域发展的无限未来！
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