人工智能正在觸及人類生活的方方面面，氣象預測行業(yè)也不例外。
在人類的漫漫歷史長河中，天氣預報實際上已經(jīng)走過了很長一段路。往簡單了說，它是“有根據(jù)的預測”，古代人根據(jù)經(jīng)驗來預測天氣，如“晚霞行千里，早上不出門”就是最簡單的天氣預報。現(xiàn)代人則依靠分析和解碼從不計其數(shù)的傳感器和氣象衛(wèi)星收集而來的海量數(shù)據(jù)，來更精準的預測天氣狀況。現(xiàn)階段的一大趨勢是，AI技術正日益成為這種預測的新幫手，它甚至被認為是有望降低人類天氣預報不確定性的關鍵技術。
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AI探尋智能氣象的新道路
天氣預報對于每個人計劃其日常出行或長期活動而言至關重要，但如何把天氣預報做得更準確則是一個世界性難題。隨著全球氣候變暖，近年來極端天氣事件呈現(xiàn)與日增多、增強、時空分布更加復雜多變的趨勢，這讓天氣預報工作變得難上加難。而隨著各類氣象觀測數(shù)據(jù)的時空分辨率增加，氣象行業(yè)數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)大幅增長的趨勢，氣象行業(yè)還面臨著計算能力不足的問題。
不過，隨著AI技術在各行各業(yè)逐漸使能，人們開始意識到AI技術對天氣預報工作的重要性。美國國家海洋與大氣管理局（NOAA）研究人員認為，AI和機器學習等新技術能夠很好的補益天氣預報工作。研究發(fā)現(xiàn)，依靠AI和機器學習的天氣預報技術，可以顯著提高對雷暴、臺風和颶風等高破壞性天氣事件的預測能力。
據(jù)外媒報道，瑞士的氣象研究人員去年已經(jīng)通過引入AI技術，成功預測到了雷擊的時間和地點，該AI模型目前的預測準確性達到了80%。事實上，早在2015年，IBM公司就斥資20億美元收購天氣頻道（WeatherChannel）母公司W(wǎng)eather Co.數(shù)碼和數(shù)據(jù)資產(chǎn)。之所以讓IBM可以花費如此大代價的真正原因是，將Weather Co.的天氣數(shù)據(jù)和預測信息同IBM旗下人工智能服務Watson結(jié)合或?qū)a(chǎn)生非凡的效果。在IBM等企業(yè)看來，AI的計算和學習能力可以大大提高天氣預報的準確性和可靠性，這對諸多行業(yè)領域都將產(chǎn)生重要的影響。
如通過掌握暴風雪的行蹤，零售商可以更好的管理供應鏈；保險公司可以提前提醒投保人避免損失，為自己省下數(shù)百萬美元的保費。天氣預報準確性的提高所帶來的意義，也遠比你能夠以此決定是否要帶雨傘或穿雨鞋要重要的多，對于極端天氣的早期預警可以將其所帶來的惡劣影響降到最低。不過，目前利用AI預測天氣尚未大面積普及開來，但相信隨著人工智能技術的逐漸融入，智能氣象時代將加速到來?？萍嫉拿恳淮芜M步，都為人類提供了新本領，AI技術也不例外，它的到來，正在幫助人類探尋一條氣象預報的新道路。
深圳市氣象局+AI：用科技力量對氣象“察言觀色”
“天有不測風云”，為給人們提供更加準確的天氣預測服務，深圳市氣象局一直以來也在積極探尋如何提高氣象預報準確性的新方法。事實上，在深圳這樣的廣東沿海城市，做氣象預測的難度非常大，有國家氣象中心的預報工程師就曾解釋過，為什么深圳等廣東沿海地區(qū)的天氣預報特別難。據(jù)他介紹，由于地形復雜多山地、水汽充足、溫度較高，非常容易出現(xiàn)強對流天氣，而這種天氣局地性強，是天氣預報中一大難點。尤其是面對浩瀚的大海，它是人類最難以預測的對手，在瞬息萬變的波濤里潛藏著未知的風暴。對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)驗中慢慢摸索出來的，有的甚至是用生命代價換來的。
可以說，漁民們的生死禍福，皆在風浪變化的瞬息之間，靠天、靠水、靠時運，他們的每一份收獲，都是與大海博弈的結(jié)果。因此，在深圳這樣多臺風、多雷暴等氣象災害頻發(fā)的沿海城市，氣象預報的重要性不言而喻。有漁民表示，天氣預報對自己而言太重要了，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)天氣合理安排計劃，減少氣象災害造成的人員傷亡及經(jīng)濟損失，守護每一個深圳人，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報的準確性。
在這場與“風云數(shù)據(jù)”的對決中，AI的出現(xiàn)似乎給予了人類新的力量，AI能通過深度學習大量的氣象數(shù)據(jù)，尋找預測的線索，為人工預報提供強有力的輔助。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”的全領域深度合作模式，推動超大城市氣象精準預報、智慧城市氣象服務的突破性創(chuàng)新。其中，基于華為云AI，致力研創(chuàng)更精準的災害性天氣預測模型。通過海量歷史數(shù)據(jù)學習，推算云團變化和移動規(guī)律，助力于提高深圳市天氣預報的質(zhì)量，促進災害性天氣預警信息智能發(fā)布與傳播的發(fā)展。
據(jù)介紹，在災害性天氣預報AI模型的建立中，華為云在數(shù)據(jù)分析和存儲上，能夠發(fā)揮至關重要的作用。尤其是在數(shù)據(jù)分析方面，氣象數(shù)據(jù)的時空分辨率極高，數(shù)據(jù)量極大，普通服務器難以承受如此規(guī)模的數(shù)據(jù)處理和模型訓練，而華為云AI昇騰集群服務可按需提供強大的AI算力。加上華為云ModelArts一站式AI開發(fā)與管理平臺，可加速氣象預測模型開發(fā)進程，極大的縮短模型訓練周期，預計一次模型訓練，將由原來的1—2個星期縮短至3天甚至是幾個小時，用我們這一代的技術，淬煉上一代的智慧，深圳市氣象局通過AI技術，用科技力量實現(xiàn)對氣象的“察言觀色”，這無疑是一個美好的開端。
使用AI技術預測天氣將是大勢所趨
想象一下，未來的天氣預報會是什么樣的？也許這個問題，你我尚難以回答，但毋庸置疑的是，利用AI技術預測天氣在當下已被認為是大勢所趨。著名期刊《地球與太空科學》認為，AI人工智能技術或?qū)⒊蔀楦纳铺鞖忸A報工作的關鍵。在氣象預測中，引入AI技術，將大大減輕氣象預報員的工作壓力，讓預報信息也更加的及時和準確。
有氣象研究員表示，最好的天氣預測就是盡可能多的合并觀測數(shù)據(jù)，而這通常非常復雜，但通過AI模型來分析和處理，能夠更快、更準確地預測潛在極端天氣。來自美國伊利諾伊大學香檳分校大氣科學的教授Steve Nesbitt博士認為，人工智能將徹底改變我們觀察、模擬和預報天氣和氣候的方式?？梢灶A測的是，在AI技術的持續(xù)賦能下，氣象科學將變得越發(fā)智能和強大，在面對變化莫測的天氣時能更加得心應手。業(yè)內(nèi)人士表示，AI將對天氣預報的速度和準確性產(chǎn)生重大影響，從長遠來看，或?qū)⒂绊懻麄€行業(yè)的發(fā)展。
1960，麻省理工學院的氣象學家愛德華·洛倫茲提出了著名的“蝴蝶效應“，講的是一只蝴蝶在亞洲扇動翅膀可能會改變紐約市的天氣。即一個變量的任何微小變化都會深刻改變未來某一事件，洛倫茲因此被稱為混沌理論之父，在他看來，準確預報天氣的最大極限可能在兩周左右。隨著技術的不斷發(fā)展和進步，如今世界許多地方都可以提供多達14天的天氣預報，但離完全準確還有一段距離?；蛟S，在AI的助力下，假以時日，人類或?qū)⒑芸焱黄七@一最大極限。
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