人工智能如何搅动气象发展的“一池春水”？

2020年是气象发展“十三五”规划的收官之年，也是中国气象局《全面推进气象现代化行动计划》(以下简称《行动计划》)的决胜之年。智慧气象作为气象发展“十三五”规划和气象现代化建设的重中之重，自诞生之初就被赋予“观测智能、预报精准、服务开放、管理科学和持续创新”的深刻内涵。如何回答好“智慧气象”这一重要命题，成为全体气象人共同努力的目标，而人工智能的兴起，则为全体气象人提供了行之有效的新思路和新途径。近年来，人工智能加速拥抱气象事业，为推动气象现代化发展提供了全新动能，生动演绎了AI+气象的新篇章。

观测智能，全面自动化实施

今年4月1日，我国地面观测自动化改革从全国试运行切换调整为正式业务运行，标志着我国地面观测实现全面自动化。据国家气象局消息，在此次观测自动化改革中，多源数据自动综合判识、智能图像识别、天气现象视频智能观测仪等多种智能科技手段并举，为地面观测的时效性、观测频次和空间密度带来大幅度提升。

据初步评估，实现自动化后，我国气象观测现代化水平将达到先进国家水平，为气象观测实现综合化、智能化、信息化、社会化提供坚实基础;与值守相关的基础设施维持和后勤保障等费用将显著下降。

预报精准，高分辨率预报成为可能

“更快、更高、更强”是天气预报不懈的追求。更高分辨率，更快给出结果、更准确的预报等等成为气象现代化发展过程中的强大考验。从经验预报到数值预报，天气预报的技术水平不断上升，但面对全新的时代环境，气象预报技术仍然需要不断突破自身，以适应国家现代化进程。

而天气预报与人工智能有着天然的耦合关系。天气预报需要大量的、多种多样的资料，而人工智能天生就是处理大数据的工具;现有资料的时空数据密度均不够，而人工智能技术却具有根据不完全不确定信息推断的能力;人工智能不仅可以总结专家知识经验，提高平均预测水平，还可以充分利用统计与数值模式中无法利用的抽象预报知识。于是利用人工智能技术提高数值预报的准确率以达到提升气象预报精准度的方式成为可能。

而刚刚结束的2020中国气象现代化建设科技博览会就为我们展现了人工智能赋能气象预报的示范案例。上海眼控科技股份有限公司带来了他们在气象领域的最新科研成果——基于深度学习的AI对流临近天气预报系统和WRF-GPU加速技术。

据其气象研究专家介绍，WRF-GPU加速技术将以往在大型CPU集群上计算的WRF大气数值模式移植到GPU中，利用GPU对于大型矩阵类数据的密集数值计算优势，降低总体所需的计算资源消耗，能大幅度提升数值模式在精细化天气尺度中的模拟能力，使得高分辨率的天气预报在技术上成为可能。而AI对流临近预报系统，则融合了其自主研发的先进算法，能够在一台仅搭载英伟达GTX1080显卡的笔记本电脑上进行预报未来0-3小时的天气情况。据悉，眼控科技联合华东空管局、上海交大共同成立了航空智慧气象创新中心，为气象赋能航空领域提供技术支持，此外还与温州空管站、崇明气象局、国家气象信息中心等单位达成战略合作，共同推进精准气象预报系统建设，为“一带一路”提供高质量气象服务保障。

持续创新，智慧气象服务百业

人工智能在气象领域的融合发展，为国家气象现代化的发展提供了源源不断的充足动力。气象事业的创新发展，进一步发挥了气象服务保障社会生产生活的第一道防线的作用。入汛以来，全国洪涝灾害在受灾人口、死亡失踪人数、直接经济损失等指标上与近五年同期相比最高下降了51%，其中的一个重要因素就是智慧气象服务保障在其中发挥的重要作用，提供了及时准确的气象预报信息，为防灾减灾赢得应对时间。

随着人工智能的进一步融合，气象事业这“一池春水”将被激起更大的波澜，更深刻的影响社会运行，全面参与到社会经济的方方面面，为农业、交通、物流、航空、旅游等百行百业提供更高质量的、个性化的定制化气象服务，更好地指导人们生产生活。