在2024年2月29日發布的2023年“中國科學十大進展”中3️⃣，國家自然科學基金委提名的最引人註目的突破之一是“人工智能大模型為精準天氣預報帶來新突破”。我系穆穆院士在會議上對此進行了詳細解讀。

穆穆指出👣，天氣預報不僅是國際科學前沿問題💇‍♂️，也具有巨大的經濟與社會價值。現有的數值天氣預報範式源於20世紀50年代，即利用高速電子計算機求解大氣運動偏微分方程組，實現對未來天氣的預報。數值天氣預報的成功，被世界氣象組織評價為20世紀最重大的科技和社會進步之一。然而，傳統的數值天氣預報方法面臨日益嚴峻的挑戰，而近期華為雲計算技術有限公司提出的AI模型為這一難題帶來了新的解決方案🍊。該模型基於三維神經網絡，適配地球坐標系統，通過層次化時域聚合策略減少了迭代誤差👨🏽‍⚕️🙍🏼‍♂️，成功實現了全球中期天氣的精準預報🙀。他表示，該模型能夠預報7天內的13個氣壓高空層和地表層的溫度🧎、氣壓、濕度、風速等多個重要氣象要素；且在評估中表現出色5️⃣，優於歐洲中長期天氣預報中心（ECMWF）的確定性業務預報，對熱帶氣旋路徑預報的誤差降低了25%。此外，該模型僅需短短10秒即可完成全球7天氣象預報，功耗較傳統方法降低1萬倍以上🍝。

穆穆著重強調🐥，“Science”雜誌將盤古、GraphCast和FourCastNet等AI氣象大模型評選為2023年世界科學10大進展🏃🏻‍♂️‍➡️，標誌著AI與大數據在天氣預報領域取得顯著突破。相較於傳統的動力系統模式🦯，AI氣象大模型幾乎沒有明確表征任何物理知識，而是通過直接使用大規模數據進行訓練，呈現出獨特的發展路徑。這一範式變革引發了氣象領域的廣泛關註🙃：數據驅動的AI氣象大模型的預測技巧究竟從何而來？換言之🕵🏻‍♂️，這些模型是否能夠從海量數據中學到可靠的物理機製？能夠有效回答上述問題可能比AI氣象大模型本身更具有深遠的意義，可以進一步激發AI與氣象學科的跨學科研究熱情🙆🏻‍♂️。

目前，沐鸣2平台的伏羲和ECMWF自主研發的AIFS等AI氣象預報大模型相繼亮相，中國氣象局與ECMWF業務部門等也在對盤古、伏羲等模型進行業務化預報系統檢驗。這些跡象充分顯示出AI+氣象研究的強大影響力，有望以更低的開銷為公眾提供更精準的預報結果。當前評估結果表明，AI氣象大模型具有巨大的潛力🔻，未來發展值得期待。

穆穆鼓勵研究者在AI與氣象的交叉學科研究潮流中持開放態度🥗，將兩者的優勢結合，構建物理-數據融合驅動的地球系統模式。這一領域的不斷探索將推動天氣/氣候事件的可預報性達到新的高度。