台风暴雨来了又走，气象大模型道阻且长
随着ChatGPT以前所未有的速度火出圈，大模型也迅速从过去的遥不可及走到了我们身边。从今天开始，元碳院将开始解读大模型，依旧保持硬核且专业。今天是第二十八期，相比作诗绘画，准确的天气预报才是属于大模型最该“炫”的才华，也是人类最需要的AI才华。
(资料图)
7月29日晚间至8月2日，北方多省市降暴雨，其中北京及周边地区遭遇11年来最大暴雨，并在华北平原西缘的浅山区及邻接平原区造成洪灾。据统计，目前已造成至少20人死亡、27人失联，北京四万多人受灾，整个京津冀地区受灾人数高达数十万，另有上百万人被紧急疏散。
自7月29日20时开始，中央气象台3天连发7次暴雨红色预警，此次暴雨灾害的降水量为北京地区有仪器测量记录140年以来第一高。
美国国家海洋和大气管理局统计的中国区域七天降水数据（截止到8月1日）
气象大模型预报台风暴雨
从古到今，人类对天气的观测与预报活动从未停止过，但准确度和时效性始终堪忧。 近几年受全球气候变化影响，极端天气发生的日益频繁，更加精准的预报预警成为当下气象预测的难题 。每年夏天都是我国台风多发时节，在我国濒临的太平洋西北部海洋，每年发生的台风数超过全球台风总数的三分之一。
对于本轮强降雨的影响，中央气象台的官方解释，是“杜苏芮”本身携带了大量水汽，补给也很充足，其东侧存在的副热带高压使得二者之间气压梯度很强，导致京津冀地区东风、东南风显著增强，水汽一路畅通无阻的向北输送。同时位于西太平洋上新生成的台风“卡努”正不断加强，较强的东南风从远距离将“卡努”附近的水汽源源不断地输送到华北平原。两条水汽通道带来不同寻常的水汽条件，因此降水量极大。而在台风登陆前夕，就已经有大模型可以预测本次台风发展路径。 上海AI实验室基于自主研发的“风乌”气象大模型，对台风路径进行预测，实现了准确预报 。
过去多少年来，传统的数值式天气预报模式需要从温度、湿度、气压、风速、云层、降水量等变量中，总结一套非常复杂的数学方程式，来模拟各种天气状态。为了节省人力而借助超级电脑，输入这些变量，求解方程，最终预测未来可能的天气状态。气象大模型是一种高效、精准、创新的办法，基于AI的强大能力来预测全球天气，在本次台风“杜苏芮”预测中表现出了可观的发展潜力，也在欧洲中期天气预报中心得到了应用和认可。
在本次台风预报中，气象大模型的初露身手，也为将来的发展奠定了基础 。眼下正是大模型产业落地，产生实用价值的新时代，企业及科研单位都在思考或调整大模型的应用方向，将大模型切实投入到各种实际领域，才能为产业刚需带来切实价值。
科技是第一生产力
在今年5月27日世界气象组织峰会上，“三小时内降水临近预报”被列入尚未解决的重要科学难题之一。七月，清华大学与国家气象局合作开发的“鬼天气”大模型，很好的解决了极端降水天气临近预报的难题。该大模型能够在公里单位级下预报未来三小时内的极端降水，包括强对流天气、暴雨、暴雪、冰雹、大风等。同时华为云也在七月发布“盘古”气象大模型，是首个精度超过传统数值预报方法的大模型，速度相比传统数值预报提升万倍以上。目前盘古能够提供全球气象秒级预报，其气象预测结果包括位势、湿度、风速、温度、海平面气压等，可以直接应用于多个气象研究细分场景，欧洲中期预报中心和中央气象台等都在实测中发现盘古预测的优越性。
大模型对数据的依赖性很大，其中气象大模型是重新融合与最优集成了各种类型与来源的气象数据，包括观测资料与短期数值天气预报产品的数据集。 但目前各家气象大模型的训练数据中这类数据量普遍不足，导致的后果即大模型能准确预测“杜苏芮”的方向走势，却对会造成如此大的灾害估计不足，相信很多人对此已有切身体会 。
7月20日，国家气象局印发《人工智能气象应用工作方案（2023--2030年）》。方案明确指出，到2025年，确定AI在气象应用发展中的路线图，形成“542”整体框架布局，即初步建立AI大数据库、算力环境、算法模型、开放平台和检验评估的“五大基础”支撑；启动气象大模型等新兴技术研发，开展AI新兴技术与监测预警、预报预测、数值预报和专业服务“四大领域”融合；优化AI创新合作和人才培养，成果转化和知识产权保护的“两大保障”环境。到2030年，AI与大模型在气象领域的应用发展水平进入世界前列，业务能力建设取得重大进展。
大模型正在发展成为一个通用、高效、智能的平台，为各种应用提供强力支撑。它的出现改变了传统算法开发和应用的方式，以及人机交互方式，加速了AI技术的推广和落地。大模型的发展为各行各业带来了无限的可能性，为企业和组织带来了更多创新和增长的机会。 就目前来看，准确的天气预报才是属于大模型最该“炫”的才华，也是人类最需要的AI才华 。
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