人工智能正在觸及人類生活的方方面面，氣象預(yù)測(cè)行業(yè)也不例外。
在人類的漫漫歷史長(zhǎng)河中，天氣預(yù)報(bào)實(shí)際上已經(jīng)走過(guò)了很長(zhǎng)一段路。往簡(jiǎn)單了說(shuō)，它是“有根據(jù)的預(yù)測(cè)”，古代人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)預(yù)測(cè)天氣，如“晚霞行千里，早上不出門”就是最簡(jiǎn)單的天氣預(yù)報(bào)?，F(xiàn)代人則依靠分析和解碼從不計(jì)其數(shù)的傳感器和氣象衛(wèi)星收集而來(lái)的海量數(shù)據(jù)，來(lái)更精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)天氣狀況?，F(xiàn)階段的一大趨勢(shì)是，AI技術(shù)正日益成為這種預(yù)測(cè)的新幫手，它甚至被認(rèn)為是有望降低人類天氣預(yù)報(bào)不確定性的關(guān)鍵技術(shù)。
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AI探尋智能氣象的新道路
天氣預(yù)報(bào)對(duì)于每個(gè)人計(jì)劃其日常出行或長(zhǎng)期活動(dòng)而言至關(guān)重要，但如何把天氣預(yù)報(bào)做得更準(zhǔn)確則是一個(gè)世界性難題。隨著全球氣候變暖，近年來(lái)極端天氣事件呈現(xiàn)與日增多、增強(qiáng)、時(shí)空分布更加復(fù)雜多變的趨勢(shì)，這讓天氣預(yù)報(bào)工作變得難上加難。而隨著各類氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空分辨率增加，氣象行業(yè)數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)大幅增長(zhǎng)的趨勢(shì)，氣象行業(yè)還面臨著計(jì)算能力不足的問(wèn)題。
不過(guò)，隨著AI技術(shù)在各行各業(yè)逐漸使能，人們開始意識(shí)到AI技術(shù)對(duì)天氣預(yù)報(bào)工作的重要性。美國(guó)國(guó)家海洋與大氣管理局（NOAA）研究人員認(rèn)為，AI和機(jī)器學(xué)習(xí)等新技術(shù)能夠很好的補(bǔ)益天氣預(yù)報(bào)工作。研究發(fā)現(xiàn)，依靠AI和機(jī)器學(xué)習(xí)的天氣預(yù)報(bào)技術(shù)，可以顯著提高對(duì)雷暴、臺(tái)風(fēng)和颶風(fēng)等高破壞性天氣事件的預(yù)測(cè)能力。
據(jù)外媒報(bào)道，瑞士的氣象研究人員去年已經(jīng)通過(guò)引入AI技術(shù)，成功預(yù)測(cè)到了雷擊的時(shí)間和地點(diǎn)，該AI模型目前的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性達(dá)到了80%。事實(shí)上，早在2015年，IBM公司就斥資20億美元收購(gòu)天氣頻道（WeatherChannel）母公司W(wǎng)eather Co.數(shù)碼和數(shù)據(jù)資產(chǎn)。之所以讓IBM可以花費(fèi)如此大代價(jià)的真正原因是，將Weather Co.的天氣數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)信息同IBM旗下人工智能服務(wù)Watson結(jié)合或?qū)a(chǎn)生非凡的效果。在IBM等企業(yè)看來(lái)，AI的計(jì)算和學(xué)習(xí)能力可以大大提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和可靠性，這對(duì)諸多行業(yè)領(lǐng)域都將產(chǎn)生重要的影響。
如通過(guò)掌握暴風(fēng)雪的行蹤，零售商可以更好的管理供應(yīng)鏈；保險(xiǎn)公司可以提前提醒投保人避免損失，為自己省下數(shù)百萬(wàn)美元的保費(fèi)。天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性的提高所帶來(lái)的意義，也遠(yuǎn)比你能夠以此決定是否要帶雨傘或穿雨鞋要重要的多，對(duì)于極端天氣的早期預(yù)警可以將其所帶來(lái)的惡劣影響降到最低。不過(guò)，目前利用AI預(yù)測(cè)天氣尚未大面積普及開來(lái)，但相信隨著人工智能技術(shù)的逐漸融入，智能氣象時(shí)代將加速到來(lái)?？萍嫉拿恳淮芜M(jìn)步，都為人類提供了新本領(lǐng)，AI技術(shù)也不例外，它的到來(lái)，正在幫助人類探尋一條氣象預(yù)報(bào)的新道路。
深圳市氣象局+AI：用科技力量對(duì)氣象“察言觀色”
“天有不測(cè)風(fēng)云”，為給人們提供更加準(zhǔn)確的天氣預(yù)測(cè)服務(wù)，深圳市氣象局一直以來(lái)也在積極探尋如何提高氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性的新方法。事實(shí)上，在深圳這樣的廣東沿海城市，做氣象預(yù)測(cè)的難度非常大，有國(guó)家氣象中心的預(yù)報(bào)工程師就曾解釋過(guò)，為什么深圳等廣東沿海地區(qū)的天氣預(yù)報(bào)特別難。據(jù)他介紹，由于地形復(fù)雜多山地、水汽充足、溫度較高，非常容易出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣，而這種天氣局地性強(qiáng)，是天氣預(yù)報(bào)中一大難點(diǎn)。尤其是面對(duì)浩瀚的大海，它是人類最難以預(yù)測(cè)的對(duì)手，在瞬息萬(wàn)變的波濤里潛藏著未知的風(fēng)暴。對(duì)于世世代代生活在這里的漁民，推演天氣的古老智慧是從生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)中慢慢摸索出來(lái)的，有的甚至是用生命代價(jià)換來(lái)的。
可以說(shuō)，漁民們的生死禍福，皆在風(fēng)浪變化的瞬息之間，靠天、靠水、靠時(shí)運(yùn)，他們的每一份收獲，都是與大海博弈的結(jié)果。因此，在深圳這樣多臺(tái)風(fēng)、多雷暴等氣象災(zāi)害頻發(fā)的沿海城市，氣象預(yù)報(bào)的重要性不言而喻。有漁民表示，天氣預(yù)報(bào)對(duì)自己而言太重要了，出不出海、去哪出海都得靠它，每次出發(fā)前必須要查。為了幫助各單位根據(jù)天氣合理安排計(jì)劃，減少氣象災(zāi)害造成的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失，守護(hù)每一個(gè)深圳人，包括海上作業(yè)人員的安全，深圳市氣象局始終在追求提高氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。
在這場(chǎng)與“風(fēng)云數(shù)據(jù)”的對(duì)決中，AI的出現(xiàn)似乎給予了人類新的力量，AI能通過(guò)深度學(xué)習(xí)大量的氣象數(shù)據(jù)，尋找預(yù)測(cè)的線索，為人工預(yù)報(bào)提供強(qiáng)有力的輔助。深圳市氣象局與華為云于1月6日宣布開展深度合作，雙方攜手打造“氣象+云+AI+5G”的全領(lǐng)域深度合作模式，推動(dòng)超大城市氣象精準(zhǔn)預(yù)報(bào)、智慧城市氣象服務(wù)的突破性創(chuàng)新。其中，基于華為云AI，致力研創(chuàng)更精準(zhǔn)的災(zāi)害性天氣預(yù)測(cè)模型。通過(guò)海量歷史數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)，推算云團(tuán)變化和移動(dòng)規(guī)律，助力于提高深圳市天氣預(yù)報(bào)的質(zhì)量，促進(jìn)災(zāi)害性天氣預(yù)警信息智能發(fā)布與傳播的發(fā)展。
據(jù)介紹，在災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)AI模型的建立中，華為云在數(shù)據(jù)分析和存儲(chǔ)上，能夠發(fā)揮至關(guān)重要的作用。尤其是在數(shù)據(jù)分析方面，氣象數(shù)據(jù)的時(shí)空分辨率極高，數(shù)據(jù)量極大，普通服務(wù)器難以承受如此規(guī)模的數(shù)據(jù)處理和模型訓(xùn)練，而華為云AI昇騰集群服務(wù)可按需提供強(qiáng)大的AI算力。加上華為云ModelArts一站式AI開發(fā)與管理平臺(tái)，可加速氣象預(yù)測(cè)模型開發(fā)進(jìn)程，極大的縮短模型訓(xùn)練周期，預(yù)計(jì)一次模型訓(xùn)練，將由原來(lái)的1—2個(gè)星期縮短至3天甚至是幾個(gè)小時(shí)，用我們這一代的技術(shù)，淬煉上一代的智慧，深圳市氣象局通過(guò)AI技術(shù)，用科技力量實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象的“察言觀色”，這無(wú)疑是一個(gè)美好的開端。
使用AI技術(shù)預(yù)測(cè)天氣將是大勢(shì)所趨
想象一下，未來(lái)的天氣預(yù)報(bào)會(huì)是什么樣的？也許這個(gè)問(wèn)題，你我尚難以回答，但毋庸置疑的是，利用AI技術(shù)預(yù)測(cè)天氣在當(dāng)下已被認(rèn)為是大勢(shì)所趨。著名期刊《地球與太空科學(xué)》認(rèn)為，AI人工智能技術(shù)或?qū)⒊蔀楦纳铺鞖忸A(yù)報(bào)工作的關(guān)鍵。在氣象預(yù)測(cè)中，引入AI技術(shù)，將大大減輕氣象預(yù)報(bào)員的工作壓力，讓預(yù)報(bào)信息也更加的及時(shí)和準(zhǔn)確。
有氣象研究員表示，最好的天氣預(yù)測(cè)就是盡可能多的合并觀測(cè)數(shù)據(jù)，而這通常非常復(fù)雜，但通過(guò)AI模型來(lái)分析和處理，能夠更快、更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)潛在極端天氣。來(lái)自美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校大氣科學(xué)的教授Steve Nesbitt博士認(rèn)為，人工智能將徹底改變我們觀察、模擬和預(yù)報(bào)天氣和氣候的方式。可以預(yù)測(cè)的是，在AI技術(shù)的持續(xù)賦能下，氣象科學(xué)將變得越發(fā)智能和強(qiáng)大，在面對(duì)變化莫測(cè)的天氣時(shí)能更加得心應(yīng)手。業(yè)內(nèi)人士表示，AI將對(duì)天氣預(yù)報(bào)的速度和準(zhǔn)確性產(chǎn)生重大影響，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，或?qū)⒂绊懻麄€(gè)行業(yè)的發(fā)展。
1960，麻省理工學(xué)院的氣象學(xué)家愛德華·洛倫茲提出了著名的“蝴蝶效應(yīng)“，講的是一只蝴蝶在亞洲扇動(dòng)翅膀可能會(huì)改變紐約市的天氣。即一個(gè)變量的任何微小變化都會(huì)深刻改變未來(lái)某一事件，洛倫茲因此被稱為混沌理論之父，在他看來(lái)，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)天氣的最大極限可能在兩周左右。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，如今世界許多地方都可以提供多達(dá)14天的天氣預(yù)報(bào)，但離完全準(zhǔn)確還有一段距離?；蛟S，在AI的助力下，假以時(shí)日，人類或?qū)⒑芸焱黄七@一最大極限。
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