
3月5日,我国科学家牵头的全球首个气溶胶预报人工智能模型AI—GAMFS在国际学术期刊《自然》(Nature)上发布。
这个模型可在1分钟内实现全球范围未来5天、以每3小时为间隔的高精度环境气象预报,为沙尘暴、雾霾等气溶胶污染事件的精准预警提供支持。
什么是气溶胶?
它是指悬浮在大气中的固态或液态微粒所构成的分散体系。来源既包括自然过程产生的沙尘、烟尘,也包括人为过程产生的锅炉、发动机不完全燃烧产生的烟尘等。这些东西不因重力而沉降,可悬浮在大气中长达数月、数年之久。
以前,气溶胶预报是一件很难的事儿。它要求预报系统必须同时解析气溶胶的多种来源、复杂的化学转化,以及其与天气系统的多尺度相互作用。
这次发布的模型能进行预报,是因为其基于42年全球12万时次的气溶胶再分析资料训练,预报变量涵盖沙尘、硫酸盐、黑碳、有机碳等气溶胶关键成分的光学特性、地面浓度及气象要素。
这个模型已经在中央气象台及陕西、宁夏等10余个地方气象部门落地应用。去年4月和11月、今年2月,我国遭遇的强沙尘天气过程中,它实现了提前5天精准预报。
个人认为,这个模型的最大价值,就是超越了以前的“头痛医头、脚痛医脚”:它学会了“整体性”地理解大气。
传统数值预报多将气溶胶与气象要素分开计算——先算天气,再算成分,难以捕捉二者之间复杂的相互作用。
而AI-GAMFS的核心创新在于“耦合”:它将大气中悬浮的沙尘、黑碳、硫酸盐等颗粒物,与温度、风速、气压等气象要素作为一个整体进行动态关联,这种建模思路更接近大气的真实状态。
希望今后能在全球更多AI领域看到咱们的“中国精度”。
川公安备