进入9月，秋台风“活跃期”开启。一次台风，往往就是一场硬仗。
今年首个秋台风“魔羯”来势汹汹，来自自然挑战的号角吹响，人类究竟怎样才能提前预判台风路径，提高预测精准度，进而为城市精细防灾减灾提供支撑？本期深圳卫视《先行》走进深圳市气象局，解密气象专家如何基于人工智能技术的快速发展，在变幻莫测的风云中探索天气预报新路径。
9月6日，台风“摩羯”即将登陆海南，作为超强台风，深圳严阵以待。天气预报的发布，通常会经过一个严谨判定的过程，顶级的气象专家、海量的监测站数据，加上超级计算机的计算，碰撞出一个最接近真实的“准确”结果。
“天气预报其实是一门预测科学，预测科学就会有它的不确定性。比如，大气的运动，我们可以大致知道它在未来一段时间内怎么发展，但是要具体到某一个点，还是很难捕捉，预报存有一定难度。”深圳市气象局首席预报员陈元昭解释道。为了解决这个难题，深圳市气象局在人工智能技术持续创新的同时，也关注着每一项可能应用于天气预报的新技术。去年，一份科研成果，吸引了深圳气象专家们的注意。基于39年的全球气象数据，华为推出了一款人工智能盘古气象模型，通过深度学习技术，将复杂的气象数据模式转化为可预测的天气变化。这项新突破，入选了2023年度中国科学十大进展。（人工智能大模型为精准天气预报带来新突破 入选2023年度中国科学十大进展）负责人工智能区域模型研发工作的深圳市气象局博士夏昕告诉记者，“当时华为发表了论文后，大家关注的焦点都集中到这项科研上。我们就想，能不能把该技术拿到业务上来用，因为最终天气预报的效果好不好，还是要在业务中检验。”双方一拍即合。然而，在进一步推进中发现，华为的盘古全球大模型的分辨率不足以满足超大城市所需的精细化预测，如何研发一套适用于深圳的人工智能预报大模型，成为了第一道难题。
深圳市气象局首席预报员陈训来向记者介绍说，“华为盘古全球大模型是25公里的一个网格点，它的一个格点相当于600多平方公里，深圳总共不到2000平方公里，那么在25公里的分辨率下，深圳总共能呈现出不到4个网格。”为了联合研发一套更适合深圳精准预报的大模型，双方决定，在全球大模型的基础上嵌套区域大模型，将它命名为“智霁”。几经努力，“智霁”大模型的分辨率在原有基础上实现了更精细化演进，从25公里提升至3公里。“举个例子，原本在25公里的分辨率下，来预报深圳的天气情况，可能福田和南山基本是预报同一个值，但是现在分辨率达到3公里，所获取福田和南山的数据就不一样了，就能够更好地去支撑城市精细化的气象保障。”夏昕表示。对于气象局人工智能专班小组来说，想让深圳的天气预报更精细，用本地数据“喂养”大模型是第一位。华为云EI产品经理徐宇程表示：“深圳市气象局为我们提供了历史多年的在分析数据集，让我们可以在盘古大模型的基础上，探索区域尺度上的气象特征。”“现在中心半径是达到了17级，从‘智霁’来看的话，路径相对来说是比较稳定的，离我们最近距离大概350公里左右，从现在风圈半径来看，它的7级风的半径大概在珠江口偏南一点的地方。随着西移，台风‘魔羯’将离我们更近，大概会在它的7级大风圈边缘地带……”在深圳市气象监测预警指挥中心，预报员正在通过“智霁”预报台风“摩羯”的路径和强度，“摩羯”的到来也成为检验人工智能预报模型的一场实战。“我们发布的预警的提前量时间越长，能够让市民和防灾部门做好防御准备的时间就更长。”陈训来说道。“智霁”模型的出现，让气象专家们进行未来5天的气象预报，有了新的参考。随着“摩羯”逼近，短临预报决策支持平台对0-3小时降雨落区的预报，成为城市精细气象灾害防范的关键一环。由深圳气象局与哈工大（深圳）大数据研究中心联合研发的人工智能短临预报系统，当前被用于提升公里级、分钟级的精准气象预报。陈训来表示：“短临预报现在由一小时能够延长到三小时，并且它的预报能力能达到原来传统一小时的水平。这样的情况下，给我们加强监测预警预报提供更好的一个支撑。”判定过后，人工智能系统辅助生成的气象数据，通过智能预报服务平台，将灾害天气的具体方位、强度、影响风险等重要信息，发送给应急管理部门，以及广大市民手中，为精准防御气象灾害提供有力保障。“在应用过程中，我们还发现一些问题，短临预报本身对台风本体的结构预报强度偏弱，结构旋转的特征预报的效果还需改进……”“魔羯”远离广东后，陈训来带领团队来到哈工大（深圳）复盘。让天气预报更精准之外，深圳市气象局人工智能专班小组，同步着手探索精准预报和精细服务结合得更紧密的新可能。在深圳市人工智能气象应用重点实验室，一套新型预报数字人系统，正在紧张有序研发中。对于未来，陈训来充满期待，“希望能够为每位市民配上‘人工智能预报员助手’。届时，市民有什么需求，便可以直接询问‘人工智能预报员助手’，它能够解答大众所关心的各类气象信息。”深圳市气象局党组成员、副局长兰红平表示，经过几年的努力，深圳市气象局在人工智能预报中的应用，解决了三个关键预报技术难题。一是台风路径更稳定，传统模式不同时次台风路径的晃动，经常动摇预报员的判断，路径更稳定意味着气象局发布预警更坚定更果断更准确；二是大尺度降雨落区更准确，这一直是预报的重点和难点；三是临近预报的时效更长了，从一个小时延长到三小时。未来，气象局还要加大同企业和高校人工智能气象应用协同研发力，让天气预报从预报向服务延伸。编导 / 于源灏 曹泽东 王涛 周一义 罗尧 温国赞