極端氣候時代,AI 來得正是時候

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世界各地氣象專家都開始用 AI預測氣候,實際應用面,科學家發現 AI有幾大優點,一是速度快,二是成本低,某些氣候事件預測也夠準確,氣候風險愈來愈高的現在,科學家相信 AI 氣象預報能給人類更多時間做準備


必利勁

目前使用中 AI 天氣程式有 NvidiaFourCastNetGoogle GraphCast、華為 Pangu-Weather及歐洲中期天氣預報中心深度學習系統。歐洲中期天氣預報中心 1 月以來一直使用 AI 預測工具,每天提供四次詳細天氣預報。新創與學術單位也紛紛開發 AI氣象模型。

颱風路徑與降雨預測

台灣 7月首次使用基於 AI的天氣模型預測潭美颱風路徑與影響性,氣象專家表示,登陸台灣前八天,就預測到颱風會侵襲台灣。台灣中央氣象局稱,截至 9月中旬西太平洋所有颱風,AI 三天內預測風暴路徑的準確性,比傳統模型高近 20%

AI 預測潭美幫助最大還有降雨量,當時氣象專家看到不尋常循環,會延長颱風的影響,使氣象局迅速發布罕見降雨量警報,後來證明預測準確。英國政府與 DeepMind開發的氣象模型也發現,對 1~2小時內短期降雨量預測,比其他系統更準確,成果最近發表於《自然》期刊。

科學家也發現,AI預測氣候最大優點是速度。美國威斯康辛大學 AI 模型預測今年米爾頓颱風,整個過程不需用到 GPU,且運算速度不到一分鐘。美國氣象專家表示,過去最佳颱風預測模型要花 1.5億美元開發,且必須用最高效電腦運算,通常是富國才有的設備。AI氣象預測的成本優勢,可望幫助較貧窮國家更準確預測氣象。

AI 預測仍須配合傳統方法

專家也提醒,AI模型的有效性仍取決於獲得的資訊,如果輸入 AI系統的資料太少,天氣災害會更難預測,如極端事件一年不同時間或不同地區反覆發生,或少見的秋颱就沒那麼準確。目前 AI工具可準確預測降雨,卻無法有更詳細的高品質預測,如強度和風力。但 AI 工具也在進化,Nvidia今年發表 CorrDiff生成式 AI工具,更精準預測颱風登陸位置,並更高解析度的風暴內圖像。

氣候風險不斷升級,需求不斷增加,天氣預報就是 AI應用的亮點,但科學家表示,即使預測正確,也需要人類有效溝通,傳遞訊息至社區和地方官員,以便民眾做好準備(嘉義市東區)。

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As storm Bebinca approaches, Taiwan uses AI to predict typhoon paths

(首圖來源:Flickr/NASA Goddard Space Fligh CC By 2.0)