從“鎮(zhèn)水石犀”到AI智算

2013年初，在“天府之國(guó)”的蓉城中心，一頭沉睡了2000多年、形狀似犀的石獸重見天日。考古學(xué)家推測(cè)，這很有可能是李冰治水時(shí)留下的“鎮(zhèn)水石獸”。這尊憨態(tài)可掬的石犀，承載著古蜀人用超凡智慧治水的傳奇。兩千多年后，就在它出土的城市四川省成都市，新一代“治水智慧”正在孕育——“蓉城·靈犀”短臨預(yù)報(bào)人工智能模型的誕生，標(biāo)志著AI為成都?xì)庀蠓罏?zāi)減災(zāi)注入了“智慧動(dòng)能”。

摸透成都天氣“脾氣”的AI

西南地區(qū)被稱作天氣預(yù)報(bào)難度的“天花板”，是我國(guó)乃至世界天氣氣候系統(tǒng)最復(fù)雜、預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)難度最大的區(qū)域之一，傳統(tǒng)全球天氣預(yù)報(bào)模型就像在川渝吃火鍋的外國(guó)人——常常“水土不服”。位于青藏高原東緣的成都亦是如此。成都地形的不規(guī)則分布使大氣運(yùn)動(dòng)相對(duì)于平原地區(qū)更加復(fù)雜，加之熱力和動(dòng)力的影響機(jī)制，增加了預(yù)報(bào)難度。

2024年3月，由成都市氣象局聯(lián)合青藏高原氣象研究院打造的“蓉城·靈犀”短臨預(yù)報(bào)人工智能模型正式投入業(yè)務(wù)運(yùn)行。它不僅是一個(gè)資深調(diào)查員，能從歷史氣象數(shù)據(jù)和成都區(qū)域特有的氣候特征中摸底調(diào)查，自動(dòng)識(shí)別出極端天氣的發(fā)生模式，摸透成都天氣的“脾氣”；它更像一個(gè)氣象先知，以數(shù)據(jù)為卦，算法為爻，洞察“天機(jī)”，通過超級(jí)計(jì)算與人工智能的融合分析，從海量數(shù)據(jù)中“讀透”大氣變化的隱秘信號(hào)——那些傳統(tǒng)物理模型都難以捕捉的微妙規(guī)律，并基于摸底情況不斷優(yōu)化算法，使每一次天氣的“情緒波動(dòng)”都能被更早預(yù)見、更準(zhǔn)預(yù)判。

分鐘級(jí)更新的氣象“顯微鏡”

相較于覆蓋數(shù)天甚至數(shù)月的常規(guī)預(yù)報(bào)，短時(shí)臨近預(yù)報(bào)（常簡(jiǎn)稱“短臨預(yù)報(bào)”，即短時(shí)預(yù)報(bào)和臨近預(yù)報(bào)）具備對(duì)天氣系統(tǒng)瞬息變化的精準(zhǔn)捕捉能力，為防災(zāi)減災(zāi)贏得生死時(shí)速。一般來說，未來2～12小時(shí)的天氣預(yù)報(bào)稱為短時(shí)預(yù)報(bào)，0～2小時(shí)的預(yù)報(bào)稱為臨近預(yù)報(bào)。

如果說短臨預(yù)報(bào)像一把天氣放大鏡，專注于未來幾小時(shí)內(nèi)的天氣細(xì)節(jié)，預(yù)報(bào)更新頻率高、空間分辨率高、響應(yīng)速度快，那“蓉城·靈犀”則是一架“顯微鏡”。基于人工智能技術(shù)，“蓉城·靈犀”的短臨降水預(yù)報(bào)模型可以實(shí)現(xiàn)未來2小時(shí)內(nèi)時(shí)間分辨率6分鐘、空間分辨率1公里的精細(xì)化雷達(dá)組合反射率外推預(yù)報(bào)。配合快速更新預(yù)報(bào)，0～2小時(shí)降雨預(yù)報(bào)可精細(xì)至5分鐘、100米。

當(dāng)預(yù)報(bào)尺度突破“分鐘級(jí)”和“街道級(jí)”，就像給城市裝上了“預(yù)見未來的神經(jīng)末梢”，將天氣預(yù)報(bào)的精準(zhǔn)度提升到全新的高度。對(duì)于市民而言，有了“蓉城·靈犀”，就能預(yù)知下午2點(diǎn)到2點(diǎn)10分之間家門口會(huì)下雨從而選擇推遲出行，能查到春熙路和寬窄巷子的降水概率，從而決定出門是否帶傘。

“蓉城·靈犀”不僅提供更準(zhǔn)確的氣象服務(wù)，還在智慧城市建設(shè)、氣候變化研究等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，從容應(yīng)對(duì)“風(fēng)云變幻”。

AI智算成為新時(shí)代的“鎮(zhèn)水石犀”

在短臨預(yù)報(bào)領(lǐng)域，強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)警的時(shí)效性與準(zhǔn)確性猶如一架精密的天平，需要?dú)庀蠊ぷ髡咭越橙酥睦酶鞣N科技手段不斷調(diào)校——過早預(yù)警可能降低準(zhǔn)確性，過遲預(yù)警則削弱防御價(jià)值。如何在保持預(yù)警準(zhǔn)確性的同時(shí)盡可能提前發(fā)布，是每一位氣象工作者都會(huì)面對(duì)的難題。

在2024年7月24日成都西部區(qū)域大暴雨天氣過程中，“蓉城·靈犀”的預(yù)報(bào)與實(shí)況高度吻合，再一次展現(xiàn)了精準(zhǔn)預(yù)報(bào)的超強(qiáng)實(shí)力。2024年，“蓉城·靈犀”發(fā)揮出色，強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)警時(shí)間提前量達(dá)112分鐘。

正如當(dāng)年李冰用石犀“以厭（壓）水精”，承載著“水旱從人”的樸素愿望，今天的成都正用人工智能構(gòu)建數(shù)字時(shí)代的“災(zāi)害性天氣捕手”，用AI智算續(xù)寫“知天而作”的現(xiàn)代篇章。從石刻的“犀”到算法的“靈”，不變的是這座城市的智慧傳承——用所處時(shí)代最前沿的技術(shù)，繼續(xù)守護(hù)天府之國(guó)。

（責(zé)任編輯 / 關(guān)鹿鹿 李銀慧" 美術(shù)編輯 / 周游）