发布时间:2024-09-18
台风摩羯正向我国东南沿海逼近,预计将在未来24小时内登陆。面对来势汹汹的台风,人工智能正在成为气象部门的得力助手,为台风预警提供强大技术支持。
近年来,中国气象局在AI气象应用方面取得了显著进展。2023年,国家气象中心牵头打造精准预报新引擎,发展了4类50余个人工智能气象应用模型,显著提升了精准预报水平和业务效能。其中,短临预报模型(NowcastNet)和强天气分类预报模型等AI技术被集成进中国气象局短临预报业务系统(SWAN 3.0),初步建立了以大模型为“核芯”的强对流AI产品体系,首次实现了精细到乡镇的强对流预警信号客观实时指导。
在台风预报方面,AI技术的应用更是取得了突破性进展。中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室的徐洪雄研究员领衔完成的一项创新性研究,成功将Pangu-weather天气AI预测大模型与区域数值预报模式WRF-ARW结合。这项研究针对23·7华北极端降水事件,显示AI模型驱动的WRF-ARW在预测极端天气事件方面,与传统的全球预报系统(GFS)驱动的WRF-ARW相比,表现出了更高的预报精度和更强的预报能力。
具体而言,AI驱动的WRF模式成功将400毫米降水量的有效预测期延长至8.5天,表现出明显的预测能力提升。此外,这种方法在处理复杂天气系统的多尺度相互作用方面也展示了其显著优势。
然而,AI技术在台风预报中也存在一定的局限性。例如,尽管Pangu-weather AI大模型在预测台风强度方面存在明显缺陷,但Pangu-weather驱动的WRF区域模式则显著提升了预测的准确性。对台风杜苏芮(2023)和天鸽(2017)的模拟试验表明,与Pangu-weather模型相比,AI驱动的WRF-ARW模型在均方根误差(RMSE)上分别达到了87%和63%的显著降低。
展望未来,AI技术在台风预警领域的应用前景广阔。中央气象台正在持续推进AI在极端天气预报技术研发中的应用,不断优化预报算法,提升产品空间分辨率和精细化程度,拓展灾害天气影响预报技术的研发范围。同时,气象部门也在积极探索将AI技术与其他先进技术如物联网技术相结合,以进一步提高台风预警的准确性和时效性。
随着AI技术的不断发展和完善,我们有理由相信,未来的台风预警系统将更加智能、精准,为防灾减灾工作提供更有力的科技支撑。