我国气象预报迈入智能时代 人工智能技术助力精准预测能力提升

问题:气象信息“越来越多”,公众需求“越来越细”,服务能力仍需再提升。

随着经济社会运行节奏加快,极端天气事件多发频发,农业生产、交通运输、能源调度、城市治理等对气象信息的时效性、精细化和可理解性提出更高要求。

现实中,气象业务长期积累了海量观测数据与预报产品,但专业术语门槛较高、服务场景差异显著,导致“能预报”与“好使用”之间仍存在落差:一方面,基层行业用户希望获得“能直接决策”的建议;另一方面,公众更关心与自身生活密切相关的风险提示与行动指引。

如何把复杂的气象知识转化为可操作的服务,成为行业面临的关键课题。

原因:数据规模、计算能力与应用需求共同推动智能化升级进入快车道。

近年来,新一代信息技术发展带来算力提升与算法迭代,气象行业又具备数据长期连续、类型丰富的优势,为模型训练与业务创新提供了基础。

同时,防灾减灾救灾对预警“更早一分、更准一分”的现实需求,倒逼预报技术加速创新。

以中国气象局的探索为例,在“风和”系统之前,已推出风雷、风清、风顺、风宇等多类模型,分别面向强对流、短中期预报、次季节—季节预测以及空间天气等方向。

2024年启动的人工智能天气预报模型示范计划,进一步推动预报模型与业务深度融合,伏羲、璞云、风乌、盘古等一批模型入选,形成多路线并进的创新格局。

技术供给端的快速推进,与需求侧的场景化呼声相互叠加,使“预报—预警—服务”的链条升级成为必然选择。

影响:预报精度与服务表达双提升,推动气象业务从“工具型”向“体系化能力”延伸。

智能模型的加入,与传统数值预报方法以及预报员经验形成互补,有助于提升对极端降水、强对流等高影响天气的识别与预警能力,并在资料同化分析、观测与数据处理、决策支持等环节促进业务数字化、信息化、智能化。

更值得关注的是,生成式气象服务语言模型的探索,使“说得清”成为提升服务质量的新抓手。

“风和”系统的研发思路强调两端打通:一端是把海量资料转化为结构化知识,构建知识图谱并通过训练提升专业表达与推理能力;另一端是围绕真实服务场景进行问答训练,面向不同行业与人群搭建各类智能体,实现对用户需求的精准对接,推动形成“需求—知识—服务”的动态闭环。

这种模式有望缩短专业信息到用户行动之间的距离,使预报产品更容易被理解、被采纳、被验证。

对策:让技术“可持续落地”,关键在于业务融合、规范治理与风险管控同步推进。

业内人士指出,气象服务的智能化不是简单“上模型”,而是系统工程。

一是强化数据与知识治理,统一标准、完善标注与质量控制,确保输入数据可靠、输出结果可追溯;二是坚持以业务流程为牵引,将模型嵌入预报制作、预警发布、会商研判和服务反馈等环节,形成闭环评估机制,避免“模型热、业务冷”;三是突出以人为本,明确预报员在关键环节的把关与解释责任,推动人机协同而非相互替代;四是完善安全与伦理规范,防范错误信息放大、过度依赖与不当使用等风险,建立分级应用、审核校验与应急处置机制;五是面向重点行业加快场景共建,围绕交通、电力、农业、文旅等领域形成可复制的服务模板,提升投入产出效率。

前景:当技术与产业“双向奔赴”,气象服务将从“更准确”走向“更聪明、更贴近”。

面向未来,随着模型能力增强与业务数据持续沉淀,智能技术有望推动气象服务从单点工具升级为综合决策支持能力:在时间尺度上,短临预警与中长期预测协同增强;在空间尺度上,区域精细化服务更贴近城市街区与重点设施;在服务形态上,从“给结论”到“给解释、给建议、给预案”的转变将更为明显。

更重要的是,技术将促进气象部门与行业用户共同形成风险治理的新机制,通过持续反馈优化模型、通过多部门联动提高响应效率,为防灾减灾、能源安全、粮食安全与城市韧性建设提供更有力支撑。

总体看,智能化将推动气象行业实现从“可用”到“好用”、从“融入”到“重塑”的阶段性跃升,为培育新质生产力、促进高质量发展注入新动能。

气象预报的智能化升级,是人工智能赋能传统行业的一个缩影。

这启示我们,新技术的价值不在于技术本身的先进性,而在于能否有效解决实际问题、满足真实需求。

当越来越多的行业像气象部门一样,将人工智能与专业知识、实际应用紧密结合,我们就能看到一个更加智能、更加高效、更加人性化的社会图景逐步呈现。

这正是推动新质生产力发展、实现高质量发展的重要途径。