6月22日5時50分,國家氣象中心用AI預(yù)報未來1小時廣東深圳等地將有強(qiáng)降雨發(fā)生。

此次國家氣象中心預(yù)測廣東多地區(qū)突發(fā)強(qiáng)降雨采用的是雷達(dá)反射率臨近預(yù)報AI算法,該AI算法由達(dá)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(dá)回波的未來0-3小時精細(xì)化預(yù)報,同時將預(yù)測精精度最小為1公里范圍,可輔助預(yù)報員預(yù)測臨近時段內(nèi)突發(fā)性的強(qiáng)對流天氣。

深圳市氣象臺于6月227時10分發(fā)布暴雨紅色預(yù)警,隨后深圳市全市中小學(xué)停課。

強(qiáng)對流天氣來勢兇猛、變化迅速,因此及時準(zhǔn)確短臨天氣預(yù)報能夠有效指導(dǎo)防災(zāi)減災(zāi),在公眾出行、交通、水利等領(lǐng)域都具有重要作用。過去幾十年,基于雷達(dá)數(shù)據(jù)的線性外推方法一直是業(yè)界預(yù)測短臨強(qiáng)對流天氣的主要途徑,但該方法難以對強(qiáng)對流系統(tǒng)的生成、發(fā)展、減弱和消散等過程進(jìn)行預(yù)測,預(yù)報效果有限。

(圖片 上午7-9時,深圳遭遇暴雨襲擊,全城道路漫水 來源網(wǎng)絡(luò))

目前,全球各地氣象機(jī)構(gòu)紛紛探索用AI來解決強(qiáng)對流天氣預(yù)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(qiáng)對流系統(tǒng)未來生消演變的預(yù)報能力,可解決傳統(tǒng)預(yù)報方法效率低的難題。達(dá)摩院與國家氣象中心聯(lián)合研發(fā)的AI算法在預(yù)測精準(zhǔn)度和精細(xì)度上雙雙實現(xiàn)突破。該算法采用時空分離的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),利用達(dá)摩院自研的方向自注意力卷積,對大氣的聚合消散過程進(jìn)行建模,準(zhǔn)確高效的提取時空特征;設(shè)計了同化模塊,有機(jī)結(jié)合地形數(shù)據(jù)、雷達(dá)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)等多源觀測數(shù)據(jù),可將預(yù)報時效延長至3小時;此外,該算法采用全新的生成對抗訓(xùn)練方法,顯著提升預(yù)報圖像的清晰度,可實現(xiàn)全國范圍內(nèi)的雷達(dá)回波實時預(yù)報。據(jù)介紹,今年3月,該 AI算法首次在國家氣象中心進(jìn)行業(yè)務(wù)試驗,截至目前,已成功預(yù)測多次強(qiáng)天氣現(xiàn)象。例如,3月30日貴州多地遭遇冰雹襲擊,預(yù)報員參考AI的預(yù)測結(jié)果,進(jìn)行深入的研判分析,相關(guān)部門提前發(fā)出預(yù)警信息。2020年9月,達(dá)摩院發(fā)布天、空、地多源數(shù)據(jù)精準(zhǔn)分析平臺AI Earth,該平臺可對衛(wèi)星影像、無人機(jī)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(jìn)行融合分析,在氣象預(yù)測領(lǐng)域,該平臺已具備短臨天氣預(yù)測能力。

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