精准测台风 上海有“风乌”

风乌预测路径与“杜苏芮”实际路径对比 采访对象供图

这才是属于大模型最该“炫”的才华，也是人类最需要的AI才华。

今年第5号台风“杜苏芮”于前天9时55分在福建晋江沿海登陆，登陆时中心附近最大风力15级。上海人工智能实验室基于原创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，“风乌”的预报路径在24小时和120小时的精准度，均优于欧美权威机构。

准确性超国际权威机构

近日，在中国气象局的支持下，上海人工智能实验室与国家气象中心、上海市气象局合作，完成了风乌气象大模型业务部署实时试运行工作，并针对今年两次登陆台风“泰利”“杜苏芮”开展对比试验评估，“风乌”显示出较强的业务应用潜力，为台风预报预警提供了有力技术支撑。

基于7月21日至27日多个起报时刻预报路径及台风实际路径对比，“风乌”提前24小时误差值为38.7公里，精确度优于气象预报国际权威机构欧洲中期气象预报中心的54.11公里，美国国家环境预报中心的54.98公里。

提前120小时预报数值对比显示，“风乌”误差值为121.4公里，明显优于欧洲中期气象预报中心的293.8公里以及美国国家环境预报中心的826.5公里。

此前，今年首个登陆我国的台风“泰利”先后于7月17日和7月18日在广东湛江和广西北海两次登陆。“风乌”提前12小时预测路径较“泰利”实际路径差值仅为35公里。

今年4月，上海人工智能实验室联合多家机构发布全球中期天气预报大模型“风乌”，首次实现了在高分辨率上对核心大气变量进行超过10天的有效预报。“风乌”取名自秦汉时期的“相风铜乌”，这是世界上最早的测风设备。基于多模态和多任务深度学习方法，“风乌”突破了传统预报方法瓶颈并获得对气象数据关系的强大拟合能力。而对比实际路径，“风乌”也表现出准确模拟台风等复杂大气活动规律的能力。

降低台风预报不确定性

“杜苏芮”很特殊，一路上拐了多个直角弯。此前，中央气象台专家坦言，“杜苏芮”移动路径不确定性大，具体登陆位置很难确定，强度变化也需要再三分析。

我国濒临的北太平洋西部海区，每年发生的台风数超过全球总数的三分之一。应急管理部发布的数据显示，2021—2022年间，共有9个台风在我国登陆，造成直接经济损失达186.2亿元人民币。相关研究表明，对于单个登陆中国的台风而言，24小时路径预报误差每减小1公里，可减少因灾直接经济损失约0.97亿元。

不过，减少台风预报的不确定性是一个长期且缓慢的过程——全球中期天气预报的有效性每10年才提高1天，且台风路径预报误差的减小趋势在近几年明显减缓。

推动全球气象预报能力提升

那么，台风路径预报是否已接近可预报性极限？还有没有方式可以提高台风预报的准确性？变化悄然发生——AI气象大模型预报已经展现出超过传统的数值天气预报之势。

所谓数值天气预报，是指根据大气实际情况，在一定的初值和边值条件下，通过大型计算机作数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组，预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。然而，随着算力增长的趋缓和物理模型的逐渐复杂化，传统数值预报的瓶颈日益突出：一方面，传统数值预报对算力的消耗非常大；另一方面，复杂的参数化物理模型始终是不完备的。

近年来，科研人员开始尝试引入AI大模型来开展气象预报。实践证明，将观测与数值预报和人工智能相结合，可有效提升数值预报的准确性。未来，上海人工智能实验室将与气象部门合作开展“风乌”本地化模型构建与业务试验。 本报记者 郜阳