技術(shù)的力量，始于微小，成于堅持。6月20日—22日，一年一度的華為開發(fā)者大會（HDC 2025）如期而至，近1.2萬名開發(fā)者從全球各地奔赴東莞松山湖，共襄盛會。會上，華為常務(wù)董事、華為云計算CEO張平安在主題演講中，介紹了由華為云與深圳市氣象局聯(lián)合打造的第二代人工智能區(qū)域預(yù)報模型“智霽2.0”，全景呈現(xiàn)了AI技術(shù)如何驅(qū)動氣象預(yù)報向更精準(zhǔn)、更智能的方向突破升級。
挑戰(zhàn)“算天”難題，AI改進傳統(tǒng)預(yù)報方式
氣象預(yù)報向來是科學(xué)界公認(rèn)的硬核難題。傳統(tǒng)數(shù)值模式需依托超級計算機求解復(fù)雜物理方程，不僅計算耗時久，且成本居高不下，在應(yīng)對局地強對流等瞬息萬變的天氣場景時更顯捉襟見肘。實現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)報，尤其是對強降雨、臺風(fēng)等極端天氣的提前研判，是防災(zāi)減災(zāi)，筑牢人民生命財產(chǎn)安全防線的關(guān)鍵。
張平安介紹到：“深圳市氣象局依托盤古，進一步升級了天氣預(yù)報的智霽模型。通過增加不同的天氣擾動因子，利用模型同步生成31個成員預(yù)報結(jié)果，再形成最后的區(qū)域集合預(yù)報。這樣更全面的反映天氣系統(tǒng)的演變，做出更精準(zhǔn)的天氣預(yù)報�！�
去年3月，華為云以盤古氣象大模型為基石，聯(lián)合深圳市氣象局發(fā)布了首個業(yè)務(wù)應(yīng)用的人工智能區(qū)域預(yù)報模型“智霽1.0”，該模型融合了區(qū)域高質(zhì)量氣象數(shù)據(jù)集，能夠快速給出未來5天深圳及周邊地區(qū)空間分辨率達3公里的氣溫、降雨、風(fēng)速等氣象要素預(yù)報。 “智霽1.0”在大范圍暴雨落區(qū)預(yù)報和臺風(fēng)路徑預(yù)報方面展現(xiàn)出了獨特優(yōu)勢，為后續(xù)的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。為了進一步深化人工智能在氣象預(yù)測方面的應(yīng)用，提升區(qū)域預(yù)報準(zhǔn)確率，“智霽2.0”應(yīng)運而生。
智霽2.0的三大核心技術(shù)突破，實現(xiàn)了區(qū)域氣象預(yù)報的改進。首先，其采用條件非線性最優(yōu)擾動和柏林噪音（CNOP-Perlin）集合擾動技術(shù)，實現(xiàn)了包含31個成員的集合預(yù)報。這種方式不僅能提供最可能的天氣演變路徑，更能直觀展現(xiàn)各種不確定性場景的概率分布，顯著降低單一模型“誤判”風(fēng)險。
其次，“智霽2.0”通過全球-區(qū)域遷移嵌套學(xué)習(xí)架構(gòu)，能夠從全球范圍海量降水事件及區(qū)域內(nèi)高精度高分辨率降水事件中學(xué)習(xí)規(guī)律，顯著提升降水預(yù)報效果。這種方式有利于更好地捕捉區(qū)域內(nèi)復(fù)雜氣象變化，為精準(zhǔn)氣象服務(wù)提供有力支撐。
最后，該模型還借助多卡并行推理、異步并行及高速壓縮技術(shù)，增加了區(qū)域預(yù)報模型每天的運行頻次，有效提升了區(qū)域模型業(yè)務(wù)運行效率。這也使得氣象信息能夠更快速地傳遞，為應(yīng)對突發(fā)氣象變化爭取了寶貴時間。
升級后的‘智霽2.0’，首次實現(xiàn)了業(yè)務(wù)運行的AI區(qū)域集合預(yù)報，能更直觀反映天氣系統(tǒng)演變的可能性，減少單一預(yù)報模型的誤差。
效果說話，“智霽”交出硬核成績單
從“智霽1.0”到“智霽2.0”，這不僅是技術(shù)的升級，更是深圳市氣象局與華為云共同推動人工智能技術(shù)在氣象預(yù)報服務(wù)中深入應(yīng)用的體現(xiàn)。大會期間，華為云也展示了“智霽”落地應(yīng)用的亮眼答卷。在暴雨預(yù)報方面，2024年汛期，覆蓋廣東省2200多個雨量站的檢驗表明，“智霽”在強降雨落區(qū)和量級預(yù)報上表現(xiàn)優(yōu)異。比如，2024年7月27日一次暴雨過程中，“智霽”對粵中、粵東北等地“暴雨，局部特大暴雨”的預(yù)報，其準(zhǔn)確性已優(yōu)于傳統(tǒng)數(shù)值模式。
在至關(guān)重要的臺風(fēng)路徑預(yù)測上，智霽也展現(xiàn)出了優(yōu)勢。以臺風(fēng)“摩羯”為例，區(qū)域預(yù)報模型能夠提供更精細、誤差更小的臺風(fēng)路徑和影響范圍預(yù)測，為臺風(fēng)防御部署提供重要支撐。
華為云與深圳市氣象局的合作，已成為科技創(chuàng)新賦能氣象高質(zhì)量發(fā)展的典范。展望未來，雙方將繼續(xù)深化合作，不斷完善智霽模型，推動人工智能技術(shù)在氣象預(yù)報服務(wù)中的更廣泛應(yīng)用，用數(shù)字化、智能化手段加速氣象現(xiàn)代化建設(shè)進程，為社會提供更精準(zhǔn)的氣象服務(wù)，助力各行業(yè)應(yīng)對氣象挑戰(zhàn)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
