AI时代，引领气象预测转型

亚洲地球科学学会（AOGS）今年夏天在新加坡举行年会，首次将人工智慧（AI）在天气与气候预测中的应用列为特别主题，并由来自旧金山湾区的美国海军研究学院特聘教授张智北主持。

讨论会吸引了来自亚洲、大洋洲、北美与欧洲等地的300位专家学者。26篇报告作者分别来自中国大陆、印度、香港、韩国、日本、新加坡、台湾及美国等地的学术与研究机构及政府部门，并有五个国际气象中心专家共同参与，涵盖理论与应用的多层次交流。

亚洲地球科学学会今年夏天在新加坡举行年会，首次将人工智慧应用列为特别主题，由来自旧金山湾区的张智北（左四）教授主持。（张智北提供）

张智北分析，天气预报的基础在于高品质的初始同化资料，而欧洲中期预报中心（ECMWF）的系统被公认为全球最先进。2023年华为公司利用ECMWF的同化资料启动的“盘古”天气大模型，在预报准确度上首次超越ECMWF的数值模式，这个重大突破震动了全球气象界。

会中最大的亮点是四篇中国科学家的报告。同济大学教授穆斌介绍了“天行”模式如何纳入大气物理定律来约束数据预处理、AI架构与损失函数，以提高模型可解释性并降低运算需求。中国气象局韩威博士报告“伏羲”模型的资料同化技术，利用深度学习与端对端数据驱动系统直接使用卫星观测，使其在观测稀疏地区的表现超越传统系统。

Scripps海洋研究所教授张广俊介绍与清华大学合作的AI对流参数化研究，展示AI在改进物理模拟方面的潜力。上海AI实验室零丰华博士报告了新研发的EarthLink互动式AI助手，只需以自然语言提问，即可自动设计实验、取得并分析庞大气候数据，并根据气候科学家回馈自我改进，加速复杂的气候研究过程。

张智北分析，国际媒体最近注视中国军事科技的惊人进步，较少注意到正引领气象预测迈入转型新时代的AI气象科技。美国在军事科技领域积极投入，却计划裁减NOAA所有的气象实验室和大学的合作研究所，及NASA和能源部的大气研究部门。

他表示，反观中国气象局最近举办了全国AI天气模型竞赛，有14个模型入围，其中复旦大学主导的“伏羲”模型获得第一名，华为的“盘古”模型名列第五。这种广度与深度，反映出了中国在AI气象研发方面强劲的整体实力与丰富的高端人才。当全球谈论AI竞争时，人们往往联想到美中对抗。然而在AI天气预报领域，科学家的努力不是对抗，而是为全人类的安全与福祉服务。