此次國家氣象中心預測廣東多地區(qū)突發(fā)強降雨采用的是雷達反射率臨近預報AI算法，該AI算法由達摩院和國家氣象中心聯(lián)合研發(fā)，實現(xiàn)了全國范圍雷達回波的未來0-3小時精細化預報，同時將預測精精度最小為1公里范圍，可輔助預報員預測臨近時段內突發(fā)性的強對流天氣。
強對流天氣來勢兇猛、變化迅速，因此及時準確短臨天氣預報能夠有效指導防災減災，在公眾出行、交通、水利等領域都具有重要作用。過去幾十年，基于雷達數(shù)據(jù)的線性外推方法一直是業(yè)界預測短臨強對流天氣的主要途徑，但該方法難以對強對流系統(tǒng)的生成、發(fā)展、減弱和消散等過程進行預測，預報效果有限。
目前，全球各地氣象機構紛紛探索用AI來解決強對流天氣預測難的問題。AI能從海量歷史數(shù)據(jù)中，提取對流系統(tǒng)生消演變規(guī)律，從而具備較好的強對流系統(tǒng)未來生消演變的預報能力，可解決傳統(tǒng)預報方法效率低的難題。達摩院與國家氣象中心聯(lián)合研發(fā)的AI算法在預測精準度和精細度上雙雙實現(xiàn)突破。該算法采用時空分離的卷積神經網絡，利用達摩院自研的方向自注意力卷積，對大氣的聚合消散過程進行建模，準確高效的提取時空特征；設計了同化模塊，有機結合地形數(shù)據(jù)、雷達、衛(wèi)星數(shù)據(jù)等多源觀測數(shù)據(jù)，可將預報時效延長至3小時；此外，該算法采用全新的生成對抗訓練方法，顯著提升預報圖像的清晰度，可實現(xiàn)全國范圍內的雷達回波實時預報。據(jù)介紹，今年3月，該 AI算法首次在國家氣象中心進行業(yè)務試驗，截至目前，已成功預測多次強天氣現(xiàn)象。例如,3月30日貴州多地遭遇冰雹襲擊，預報員參考AI的預測結果，進行深入的研判分析，相關部門提前發(fā)出預警信息。2020年9月，達摩院發(fā)布天、空、地多源數(shù)據(jù)精準分析平臺AI Earth，該平臺可對衛(wèi)星影像、無人機影像、實時視頻流、氣象數(shù)據(jù)、IoT數(shù)據(jù)等多源地球觀測數(shù)據(jù)進行融合分析，在氣象預測領域，該平臺已具備短臨天氣預測能力。
