2020年是氣象發(fā)展“十三五”規(guī)劃的收官之年，也是中國氣象局《全面推進(jìn)氣象現(xiàn)代化行動(dòng)計(jì)劃》(以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)計(jì)劃》)的決勝之年。智慧氣象作為氣象發(fā)展“十三五”規(guī)劃和氣象現(xiàn)代化建設(shè)的重中之重，自誕生之初就被賦予“觀測(cè)智能、預(yù)報(bào)精準(zhǔn)、服務(wù)開放、管理科學(xué)和持續(xù)創(chuàng)新”的深刻內(nèi)涵。如何回答好“智慧氣象”這一重要命題，成為全體氣象人共同努力的目標(biāo)，而人工智能的興起，則為全體氣象人提供了行之有效的新思路和新途徑。近年來，人工智能加速擁抱氣象事業(yè)，為推動(dòng)氣象現(xiàn)代化發(fā)展提供了全新動(dòng)能，生動(dòng)演繹了AI+氣象的新篇章。

觀測(cè)智能，全面自動(dòng)化實(shí)施

今年4月1日，我國地面觀測(cè)自動(dòng)化改革從全國試運(yùn)行切換調(diào)整為正式業(yè)務(wù)運(yùn)行，標(biāo)志著我國地面觀測(cè)實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化。據(jù)國家氣象局消息，在此次觀測(cè)自動(dòng)化改革中，多源數(shù)據(jù)自動(dòng)綜合判識(shí)、智能圖像識(shí)別、天氣現(xiàn)象視頻智能觀測(cè)儀等多種智能科技手段并舉，為地面觀測(cè)的時(shí)效性、觀測(cè)頻次和空間密度帶來大幅度提升。

據(jù)初步評(píng)估，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，我國氣象觀測(cè)現(xiàn)代化水平將達(dá)到先進(jìn)國家水平，為氣象觀測(cè)實(shí)現(xiàn)綜合化、智能化、信息化、社會(huì)化提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);與值守相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施維持和后勤保障等費(fèi)用將顯著下降。

預(yù)報(bào)精準(zhǔn)，高分辨率預(yù)報(bào)成為可能

“更快、更高、更強(qiáng)”是天氣預(yù)報(bào)不懈的追求。更高分辨率，更快給出結(jié)果、更準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)等等成為氣象現(xiàn)代化發(fā)展過程中的強(qiáng)大考驗(yàn)。從經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)到數(shù)值預(yù)報(bào)，天氣預(yù)報(bào)的技術(shù)水平不斷上升，但面對(duì)全新的時(shí)代環(huán)境，氣象預(yù)報(bào)技術(shù)仍然需要不斷突破自身，以適應(yīng)國家現(xiàn)代化進(jìn)程。

而天氣預(yù)報(bào)與人工智能有著天然的耦合關(guān)系。天氣預(yù)報(bào)需要大量的、多種多樣的資料，而人工智能天生就是處理大數(shù)據(jù)的工具;現(xiàn)有資料的時(shí)空數(shù)據(jù)密度均不夠，而人工智能技術(shù)卻具有根據(jù)不完全不確定信息推斷的能力;人工智能不僅可以總結(jié)專家知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，提高平均預(yù)測(cè)水平，還可以充分利用統(tǒng)計(jì)與數(shù)值模式中無法利用的抽象預(yù)報(bào)知識(shí)。于是利用人工智能技術(shù)提高數(shù)值預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率以達(dá)到提升氣象預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度的方式成為可能。

而剛剛結(jié)束的2020中國氣象現(xiàn)代化建設(shè)科技博覽會(huì)就為我們展現(xiàn)了人工智能賦能氣象預(yù)報(bào)的示范案例。上海眼控科技股份有限公司帶來了他們?cè)跉庀箢I(lǐng)域的最新科研成果——基于深度學(xué)習(xí)的AI對(duì)流臨近天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)和WRF-GPU加速技術(shù)。

據(jù)其氣象研究專家介紹，WRF-GPU加速技術(shù)將以往在大型CPU集群上計(jì)算的WRF大氣數(shù)值模式移植到GPU中，利用GPU對(duì)于大型矩陣類數(shù)據(jù)的密集數(shù)值計(jì)算優(yōu)勢(shì)，降低總體所需的計(jì)算資源消耗，能大幅度提升數(shù)值模式在精細(xì)化天氣尺度中的模擬能力，使得高分辨率的天氣預(yù)報(bào)在技術(shù)上成為可能。而AI對(duì)流臨近預(yù)報(bào)系統(tǒng)，則融合了其自主研發(fā)的先進(jìn)算法，能夠在一臺(tái)僅搭載英偉達(dá)GTX 1080顯卡的筆記本電腦上進(jìn)行預(yù)報(bào)未來0-3小時(shí)的天氣情況。據(jù)悉，眼控科技聯(lián)合華東空管局、上海交大共同成立了航空智慧氣象創(chuàng)新中心，為氣象賦能航空領(lǐng)域提供技術(shù)支持，此外還與溫州空管站、崇明氣象局、國家氣象信息中心等單位達(dá)成戰(zhàn)略合作，共同推進(jìn)精準(zhǔn)氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng)建設(shè)，為“一帶一路”提供高質(zhì)量氣象服務(wù)保障。

持續(xù)創(chuàng)新，智慧氣象服務(wù)百業(yè)

人工智能在氣象領(lǐng)域的融合發(fā)展，為國家氣象現(xiàn)代化的發(fā)展提供了源源不斷的充足動(dòng)力。氣象事業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，進(jìn)一步發(fā)揮了氣象服務(wù)保障社會(huì)生產(chǎn)生活的第一道防線的作用。入汛以來，全國洪澇災(zāi)害在受災(zāi)人口、死亡失蹤人數(shù)、直接經(jīng)濟(jì)損失等指標(biāo)上與近五年同期相比最高下降了51%，其中的一個(gè)重要因素就是智慧氣象服務(wù)保障在其中發(fā)揮的重要作用，提供了及時(shí)準(zhǔn)確的氣象預(yù)報(bào)信息，為防災(zāi)減災(zāi)贏得應(yīng)對(duì)時(shí)間。

隨著人工智能的進(jìn)一步融合，氣象事業(yè)這“一池春水”將被激起更大的波瀾，更深刻的影響社會(huì)運(yùn)行，全面參與到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的方方面面，為農(nóng)業(yè)、交通、物流、航空、旅游等百行百業(yè)提供更高質(zhì)量的、個(gè)性化的定制化氣象服務(wù)，更好地指導(dǎo)人們生產(chǎn)生活。

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