2026全国高性能计算学术大会上,国家超算互联网宣布,“风清”这套集合天气预报系统走的是人工智能路线,V1.0版本过了业务化评审,已经投入运行。系统由国家气象中心牵头,联合雄安气象人工智能创新研究院、国家气象信息中心和国家超算互联网共同研制。研制方给出的定位是,这是国内首个数据、模型、算力全自主的AI气象集合预报业务模型。
作为一套集合预报系统,检验用的是2025年1月到2026年8月的独立样本。全球集合平均的500百帕位势高度,有效时效能到11.0天。集合预报的关键指标里,成员预报的连续分级概率评分与离散度—误差比表现良好,在部分指标上压过了欧洲中期天气预报中心的两套系统——一套是数值集合预报,一套是人工智能集合预报AIFS-CRPS。这些对比数字由研制方给出,详细分项成绩尚未公开。
跟常见的纯数据驱动模型不同,这套系统走的是数据加物理两条腿。骨干用Swin Transformer,但把大气物理的守恒约束嵌进了模型里,另外配一个扰动生成模块,专门压自回归过程中的漂移。AI预报跑得越久越容易跑偏,问题往往出在每一步都把上一步的误差当成输入。被重点检验的场景都是高影响天气:台风往哪走、强降水怎么绕、寒潮能降多少度。
算力在天津。国家超算互联网核心节点提供的大规模并行环境,一次能批量生成70个变量的多成员预报;弹性调度保证批量任务连续跑下去;分布式全闪存储与高速网络支撑FSDP分布式训练。全链路训练放在十万卡规模的AI4S集群上完成,官方给出的并行扩展效率超过85%。这个集群所在的节点,2024年落在天津滨海高新区。
2024年那版风清只出确定解,一次一条预报,参数约30亿,全球15天、25公里分辨率,几分钟跑完。现在这版出的是多个成员,用成员之间的离散程度描述大气运动的不确定性,落到预报员手里就是概率——暴雨有多大可能,台风往哪边偏各占多少。
投入运行之后,服务的领域有四块:防灾减灾、交通、能源调度、生态保护。参考这组数字时有一处要留意:11天是500百帕位势高度这一个要素的有效时效,不等于所有气象要素都能报到11天;部分指标优于AIFS-CRPS,也是就选定的几项指标而言,不是整体全面领先。研制方表示,后续会继续在准确率和时效上迭代。
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