国家气象中心与达摩院联合研究新算法 AI预测强对流天气精度缩小到1公里

国家气象中心与达摩院联合研究新算法 AI预测强对流天气精度缩小到1公里
2021年06月24日 06:22 深圳商报

【深圳商报讯】(记者 陈姝)6月22日5时50分,国家气象中心用AI预报未来1小时广东深圳等地将有强降雨发生。记者昨日获悉,此次国家气象中心采用的是雷达反射率临近预报AI算法,该AI算法由达摩院和国家气象中心联合研发,实现了全国范围雷达回波的未来0-3小时精细化预报,同时预测精度最小为1公里范围,可辅助预报员预测临近时段内突发性的强对流天气。

强对流天气来势凶猛、变化迅速,因此及时准确的短临天气预报能够有效指导防灾减灾,在公众出行、交通、水利等领域都具有重要作用。过去几十年,基于雷达数据的线性外推方法一直是业界预测短临强对流天气的主要途径,但该方法难以对强对流系统的生成、发展、减弱和消散等过程进行预测,预报效果有限。

目前,全球各地气象机构纷纷探索用AI来解决强对流天气预测难的问题。AI能从海量历史数据中,提取对流系统生消演变规律,从而具备较好的强对流系统未来生消演变的预报能力,可解决传统预报方法效率低的难题。

达摩院与国家气象中心联合研发的AI算法在预测精准度和精细度上双双实现突破。该算法采用时空分离的卷积神经网络,利用达摩院自研的方向自注意力卷积,对大气的聚合消散过程进行建模,准确高效地提取时空特征;设计了同化模块,有机结合地形数据、雷达、卫星数据等多源观测数据,可将预报时效延长至3小时;此外,该算法采用全新的生成对抗训练方法,显著提升预报图像的清晰度,可实现全国范围内的雷达回波实时预报。

据介绍,今年3月,该AI算法首次在国家气象中心进行业务试验,截至目前,已成功预测多次强天气现象。例如,3月30日贵州多地遭遇冰雹袭击,预报员参考AI的预测结果,进行深入的研判分析,相关部门提前发出预警信息。

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