今年第5号台风“杜苏芮”于7月28日9时55分在福建晋江沿海登陆,登陆时中心附近最大风力15级。上海人工智能实验室基于原创研发的风乌气象大模型,对台风路径进行预测,实现了准确预报。
准确性超国际权威机构
近日,在中国气象局的支持下,上海人工智能实验室与国家气象中心、上海市气象局合作,完成了风乌气象大模型业务部署实时试运行工作,并针对今年两次登陆台风“泰利”“杜苏芮”开展对比试验评估,“风乌”显示出较强的业务应用潜力,为台风预报预警提供了有力技术支撑。
基于7月21日至27日多个起报时刻预报路径及台风实际路径对比,“风乌”提前24小时误差值为38.7公里,精确度优于气象预报国际权威机构欧洲中期气象预报中心的54.11公里,美国国家环境预报中心的54.98公里。
今年4月,上海人工智能实验室联合多家机构发布全球中期天气预报大模型“风乌”,首次实现了在高分辨率上对核心大气变量进行超过10天的有效预报。“风乌”取名自秦汉时期的“相风铜乌”,这是世界上最早的测风设备。基于多模态和多任务深度学习方法,“风乌”突破了传统预报方法瓶颈并获得对气象数据关系的强大拟合能力。而对比实际路径,“风乌”也表现出准确模拟台风等复杂大气活动规律的能力。
降低台风预报不确定性
“杜苏芮”很特殊,一路上拐了多个直角弯。此前,中央气象台专家坦言,“杜苏芮”移动路径不确定性大,具体登陆位置很难确定,强度变化也需要再三分析。
我国濒临的北太平洋西部海区,每年发生的台风数超过全球总数的三分之一。相关研究表明,对于单个登陆中国的台风而言,24小时路径预报误差每减小1公里,可减少因灾直接经济损失约0.97亿元。不过,减少台风预报的不确定性是一个长期且缓慢的过程——全球中期天气预报的有效性每10年才提高1天,且台风路径预报误差的减小趋势在近几年明显减缓。
推动全球气象预报能力提升
那么,台风路径预报是否已接近可预报性极限?还有没有方式可以提高台风预报的准确性?变化悄然发生——AI气象大模型预报已经展现出超过传统的数值天气预报之势。
所谓数值天气预报,是指根据大气实际情况,在一定的初值和边值条件下,通过大型计算机作数值计算,求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组,预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。然而,随着算力增长的趋缓和物理模型的逐渐复杂化,传统数值预报的瓶颈日益突出:一方面,消耗非常大;另一方面,复杂的参数化物理模型始终是不完备的。
近年来,科研人员开始尝试引入AI大模型来开展气象预报。实践证明,将观测与数值预报和人工智能相结合,可有效提升数值预报的准确性。未来,上海人工智能实验室将与气象部门合作开展“风乌”本地化模型构建与业务试验。 郜阳
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台风为何总是急转向
今年第5号台风“杜苏芮”逼近我国东南沿海时它拐了三个接近90°的急转弯,路径不断调整。
“杜苏芮”为啥总是急转弯?其实,这并非个例,转向、掉头、转圈,都是台风路径中的常见变化。
台风急转弯,通常有两种情况。一是“此路不通”,原本主导台风前进方向的引导气流偏弱而前进方向上又有强大的系统阻拦,在这种情况下,台风就很容易“走偏”;二是“拉拉扯扯”,当两个或多个相距较近的台风,发生相互作用时,可能会改变其原本路径。
一般当副高呈东西带状且强度稳定,其南侧的台风只受副高影响,路径就会相对较稳定,始终沿副热带高压外围向西移动。
一旦副热带高压强度不强,距离台风较远,控制减弱,冷空气、季风、大陆高压等都可能对台风产生影响。在多方“拉扯”下,台风路径就会有多种摇摆变化。 叶琛欣



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