今日，國家自然科學(xué)基金委員發(fā)布了2023年度中國科學(xué)十大進展，榜單囊括一年中最重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)進展及未來趨勢，華為云盤古氣象大模型入選。

天氣預(yù)報是國際科學(xué)前沿問題，具有重大的社會價值。現(xiàn)有數(shù)值天氣預(yù)報范式源于20世紀50年代，即通過超算平臺的大規(guī)模計算來求解大氣運動偏微分方程組，實現(xiàn)對未來天氣的預(yù)報。近些年使用該傳統(tǒng)方法提升預(yù)報水平面臨越來越大的挑戰(zhàn)。

華為云研發(fā)團隊基于人工智能技術(shù)，提出了一種適配地球坐標系統(tǒng)的三維神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠有效處理天氣數(shù)據(jù)中的復(fù)雜過程，并通過層次化時域聚合策略來有效減少迭代誤差，成功實現(xiàn)了精準的中期天氣預(yù)報。在1979-2017年全球天氣再分析數(shù)據(jù)上訓(xùn)練后，構(gòu)建了盤古氣象大模型。

該模型能夠預(yù)報7天內(nèi)的地表層和13個高空層的溫度、氣壓、濕度、風(fēng)速等氣象要素，并將全球最先進的歐洲中長期天氣預(yù)報中心（ECMWF）集成預(yù)報系統(tǒng)的預(yù)報時效提高了0.6天左右，在熱帶氣旋的路徑預(yù)報誤差相較于ECMWF預(yù)報系統(tǒng)降低了25%。

該模型僅需10秒即可完成全球7天重要氣象要素的預(yù)報，計算速度較數(shù)值方法提升1萬倍以上。該研究展示了人工智能和大數(shù)據(jù)在解決天氣預(yù)報問題上的突破。

△盤古氣象大模型的三維神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

目前，盤古氣象大模型能夠提供全球氣象秒級預(yù)報，其氣象預(yù)測結(jié)果包含臺風(fēng)路徑、降水，以及位勢、濕度、風(fēng)速、溫度、海平面氣壓等基礎(chǔ)氣象要素，應(yīng)用于多個氣象研究細分場景，歐洲中期預(yù)報中心、中國國家氣象局、香港天文臺等都在實測中發(fā)現(xiàn)盤古預(yù)測的優(yōu)越性。在2023年汛期，盤古氣象大模型成功預(yù)測了瑪娃、泰利、杜蘇芮、蘇拉等影響我國的強臺風(fēng)路徑。

2023年7月5日，《Nature》刊發(fā)華為云盤古氣象研究成果，并盛贊重新審視氣象未來。目前，華為云盤古氣象大模型已正式上線歐洲中期天氣預(yù)報中心和香港天文臺地球官網(wǎng)，華為云還攜手深圳市氣象局、泰國國家氣象局等打造高精度區(qū)域氣象預(yù)報大模型，利用人工智能技術(shù)提升氣象災(zāi)害預(yù)警能力。