人工智能應用于氣象業務的現狀分析及發展趨勢研究

顧偉

摘?要：自從人工智能出現以來，一直都屬于科學界的重點研究對象，而在此過程中也有學者提出想要將人工智能引入氣象領域當中，從而推動氣象領域的進一步發展。伴隨著近些年來人工智能水平的不斷發展和進步，氣象領域與之結合的發展也越發迫切。本文主要針對于人工智能改善氣象領域的預報預測服務進行分析，從而更好的滿足氣象行業以及社會大眾的需求。

關鍵詞：氣象業務;人工智能;智能氣象

伴隨著社會的發展和經濟水平的提升，人們對于各種簡單便捷的生活方式有了更多的需求，而這也幫助各項高科技材料和技術水平實現了進一步的發展。其次，在未來發展的過程中，生態問題將成為人們研究的重點問題，這關系到了人們的生存環境。而將人工智能與氣象服務進行融合，能夠更好的提升氣象服務的質量，本文將主要針對于人工智能與氣象業務的結合進行分析。

一、人工智能、氣象學發展

人工智能主要的含義就是研究模擬人類智能的理論和方法，這種研究內容現在已經發展成為了一門全新的技術科學。而人工智能的歸類則是歸屬于計算機科學領域當中，屬于全新的一個智能實質[1]。而氣象學則是研究氣象的變化和規律，一般來說氣象學中包括有大氣的物理變化、化學變化、實際特征等等，并且相當于所有變化的整體集合。天氣預報和氣象預報則是現代科學發展過程中的一項重點內容，人們通過對某一地點大氣層狀態進行分析，從而提出接下來的天氣變化情況，人們可以根據這一預報來安排生活與工作。現在的天氣預報主要是收集大量的數據，隨后對數據進行分析，從而得到準確的天氣預報，各行各業都將受到天氣預報的影響。

二、我國氣象部門人工智能服務現狀

（一）人工智能應用于氣象業務總體設計工作逐步開展

在近些年來發展的過程中，人工智能技術正在不斷的發展與進步，這對于氣象學的現代化發展打下了良好的基礎與契機。為了更好的讓氣象學得到發展與進步，我國國家氣象中心在2013年開始與清華大學進行合作，通過清華大學的軟件研究成果來將預報系統進行進一步的收集。目前我國國家氣象中心已經開始在全國26個省市逐步推進人工智能與氣象領域的融合發展，并且取得了一定的成果[2]。

（二）人工智能工作得到了進一步的加強

未來發展的過程中，人們的生活已經從以往的小數據時代轉變成為了大數據時代，大數據對于人們的生活改變非常巨大，但是也對于人們的生活帶來了一些安裝威脅。氣象部門在發展的過程中建立了氣象大數據云平臺，構建出了全國氣象大數據業務的布局。在國家到省的兩級之間，氣象大數據基礎設施系統、氣象大數據核心技術、氣象大數據基礎設施系統、氣象大數據核心技術系統、氣象大數據智能應用系統等等紛紛建立，這些系統的建立將觀測、預報、服務、科研、管理、培訓都融為一體，對于未來氣象大數據云平臺的發展和智慧氣象的進步有著非常重要的意義[3]。

三、人工智能氣象業務的發展趨勢

（一）氣象與人工智能的結合越來越緊密

在每個人的生活當中，都需要與空氣并存，并且也需要大自然處于融洽的氛圍當中。人們生活在大自然里，每天呼吸空氣，感受陰晴冷暖，如果自然環境不佳，人們的生活質量也將會受到影響。在這樣的環境中，人們想要生活的更好，就需要擁有適應環境的能力，同時還需要掌握環境的變化規律和變化軌跡。因此，未來生活的過程中人們針對于天氣就需要進行天氣預報，而達成這一成果之后，對于指導農作物生產還是人們的實際生活，都能夠取得更好的效果。而使用大數據人工智能技術，能夠更好的分析氣象信息，從而提供質量更好的服務。

（二）人工智能氣象業務的基礎將會不斷加強

在當下發展的過程中，人工智能應用領域非常廣泛，其中包括機器翻譯、智能控制、專家系統、機器人、語言和圖像理解、遺傳編程機器人工廠、自動程序設計、航天應用、巨量信息處理等等，因此機器人可以執行更加復雜且龐大的任務。實際上人工智能已經應用于氣象領域，例如天氣預報專家系統、智能天氣信息采集系統、智能預報系統、智能氣象信息發布系統、人工神經網絡等等[4]。

（三）人工智能氣象業務將逐步形成

經過了幾十年的發展之后，人工智能已經正式進入了人們的生活，并且人工智能這項技術也將會對人們的生活產生切身實地的影響。在阿爾法狗和李世石的圍棋對戰結束之后，人們對于這種影響和變化有了更加直觀的認識。而氣象領域人工智能也發揮出了更大的作用，例如智能推送天氣、各種模式的專家系統、智能預報等等。而氣象領域涉及到了人工智能的智能控制、專家系統、巨量信息處理、儲存與管理等等多種應用領域。同時在發展的過程中各國氣象局都在積極的提升氣象業務的自動化程度，因此未來人工智能時代下的氣象業務將會有更好的發展方向[5]。

結束語：

未來人工智能在氣象領域的應用將會更加廣泛，并且未來這一應用也將會不斷的進行加深。為了得到更好的預報服務效果，需要使用人工智能來將工作進行加強，而在這一過程中人工智能所能夠發揮出的作用有：數據質量控制、多災種天氣預警能力、產品制作、決策服務等等。但是在未來發展的過程中還需要注意，天氣氣候系統屬于一個內部較為復雜的不穩定高階線性系統，其內部各種不穩定因素所產生的相互作用也會導致這一系統的復雜性和隨機性急速上升，而這就導致人工智能介入過程中需要的輸入值、輸出值、邊界值、初始值、物理機制都是不確定的。針對于這種情況，需要使用更高階算法的人工智能，從而達到更好的效果。但是人工智能在氣象領域的發展是不可阻擋的，屬于未來氣象事業進階的機遇所在，同時也是人工智能技術進步的主要表現。

參考文獻

[1]?陳建云，郭慶燕. 人工智能在氣象信息網絡安全管理中應用及相關技術探討[J]. 信息通信，2020，（10）：146-148.

[2]?劉雅忱. 人工智能下深度學習在氣象預報中應用綜述[J]. 計算機產品與流通，2020，（11）：121+135.

[3]?馬雷鳴. 天氣預報中的人工智能技術進展[J]. 地球科學進展，2020，35（06）：551-560.

[4]?鄒立堯，荊國棟，王晴旭，趙永明. 基于人工智能的氣象教育云平臺建設探究[J]. 課程教育研究，2020，（05）：247-248.

[5]?魯靜，熊守權，王明. 基于人工智能的圖像識別技術在交通氣象服務中的應用[J]. 信息與電腦（理論版），2019，31（22）：112-114.

基金項目：江蘇高校哲學社會科學研究項目（2019SJA0183）資助