亞洲地球科學學會 張智北：AI時代 引領氣象預測轉型

亞洲地球科學學會（AOGS）今年夏天在新加坡舉行年會，首次將人工智慧（AI）在天氣與氣候預測中的應用列為特別主題，並由來自舊金山灣區的美國海軍研究學院特聘教授張智北主持。

討論會吸引了來自亞洲、大洋洲、北美與歐洲等地的300位專家學者。26篇報告作者分別來自中國大陸、印度、香港、韓國、日本、新加坡、台灣及美國等地的學術與研究機構及政府部門，並有五個國際氣象中心專家共同參與，涵蓋理論與應用的多層次交流。

張智北分析，天氣預報的基礎在於高品質的初始同化資料，而歐洲中期預報中心（ECMWF）的系統被公認為全球最先進。2023年華為公司利用ECMWF的同化資料啟動的「盤古」天氣大模型，在預報準確度上首次超越ECMWF的數值模式，這個重大突破震動了全球氣象界。

會中最大的亮點是四篇中國科學家的報告。同濟大學教授穆斌介紹了「天行」模式如何納入大氣物理定律來約束數據預處理、AI架構與損失函數，以提高模型可解釋性並降低運算需求。中國氣象局韓威博士報告「伏羲」模型的資料同化技術，利用深度學習與端對端數據驅動系統直接使用衛星觀測，使其在觀測稀疏地區的表現超越傳統系統。

Scripps海洋研究所教授張廣俊介紹與清華大學合作的AI對流參數化研究，展示AI在改進物理模擬方面的潛力。上海AI實驗室零豐華博士報告了新研發的EarthLink互動式AI助手，只需以自然語言提問，即可自動設計實驗、取得並分析龐大氣候數據，並根據氣候科學家回饋自我改進，加速複雜的氣候研究過程。

張智北分析，國際媒體最近注視中國軍事科技的驚人進步，較少注意到正引領氣象預測邁入轉型新時代的AI氣象科技。美國在軍事科技領域積極投入，卻計畫裁減NOAA所有的氣象實驗室和大學的合作研究所，及NASA和能源部的大氣研究部門。

他表示，反觀中國氣象局最近舉辦了全國AI天氣模型競賽，有14個模型入圍，其中復旦大學主導的「伏羲」模型獲得第一名，華為的「盤古」模型名列第五。這種廣度與深度，反映出了中國在AI氣象研發方面強勁的整體實力與豐富的高端人才。當全球談論AI競爭時，人們往往聯想到美中對抗。然而在AI天氣預報領域，科學家的努力不是對抗，而是為全人類的安全與福祉服務。