內地團隊研發首個颱風快速增強AI預報模型
【有線新聞】內地自主研發的首個颱風預報模型,利用人工智能,預報颱風24小時「快速增強」,大幅提升預報的準確度。模型先後在國家氣象中心以及香港天文台完成部署及實測應用。
颱風是其中一個威脅沿海地區的主要自然災害,一旦颱風突然「快速增強」,會令天氣預報工作變得困難,或造成難以估算的人命和財產損失。中科院深圳先進技術研究院數字所研究員李晴嵐:「颱風快速增強它的定義就是24小時突然強度增強有15米每秒,或者是12小時颱風強度增強10米每秒。颱風快速增強又是一個非常小概率的事件,就相當於這個颱風在海洋運行之中,它強度是要變化的,但是突然一下變化的這種小概率事件,是很難捕捉到的。」
中科院深圳先進技術研究院數字所的專家團隊研發出「機器學習颱風快速增強集成預報模型」,是內地首個投入應用的24小時颱風快速增強預報模型。引入「海陸比」及「對稱比」兩個量化指標,比對颱風系統底部的海陸分布變化,以及颱風內核對流對稱特徵,揭示出與快速增強之間的物理關係。
另外,模型融合了四類機器學習演算法,形成「集成預報」模型,當大部分子模型「預判」颱風增強時,系統即可輸出結論、發出預警,提高預報的準確率。李晴嵐:「整個颱風的災害預報是從2011年開始,先做颱風風雨,後來2013年開始做颱風強度預報,到目前是有13年的積累,這個都是一步一步。先是做線性的,然後再做積極學習模型的一般的回歸,然後再到最後做這個小概率的快速增強的預報,都是一步一步地積累的一個過程。」
團隊在多個國際權威氣象期刊發表超過60篇論文,獲授權16項專利,目前新模型已在國家氣象中心和香港天文台完成部署及實測應用,象徵人工智能颱風快速增強預報技術正式進入國家級氣象業務體系。