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ECMWF在2025年7月1日把一套AI集合预报投入业务运行,并报告它在地面温度上最多提高20%。2026年《科学进展》上的一项研究发现,另外三个AI模型在创纪录的高温、低温和大风上输给了一个物理模型。印度气象部门2026年5月12日推出了首个AI季风预报,却没有公布准确率数字。
欧洲中期天气预报中心(ECMWF)在2025年7月1日把一套AI集合预报投入业务运行,一次51个预报,并称它在地面温度上比该中心的物理模型最多好20%。发布稿没有点明这个数字背后的评分方法和模型版本。十五个月之后,关于AI天气模型的公开证据分为三类:开发者给出的数字,外部团队给出的数字,以及,对于印度的首个AI季风预报,一份没有任何准确率数字的发布稿。
欧洲的AI集合预报与物理模型并行运行
集合预报,是从略有差别的初始条件出发的一组预报,所以各预报之间的离散程度,显示了这次预报有多大把握。ECMWF的人工智能预报系统(AIFS)在2025年2月底以单一预报的形式投入业务运行,7月1日又以51个成员的集合预报AIFS ENS投入运行。
ECMWF的发布稿说,AIFS ENS的格点为31公里,其物理集合预报是9公里。它仍然依赖物理系统的资料同化,也就是把观测融入大气初始图像的那一步。ECMWF说,它的运行速度快10多倍,耗能大约少1000倍。该中心预报与服务主任弗洛里安·帕彭贝格尔(Florian Pappenberger)说:“我们认为AIFS和IFS是互补的。”
ECMWF自己的评分表里也有落后之处
在2025年10月那期通讯里,ECMWF的Simon Lang和Linus Magnusson,用中心自己的分析场以及气象站和探空气球的观测,把AIFS ENS与物理集合预报IFS ENS作了比较。高空变量的改进最多达25%。2米气温在每个预报时效上得分都更好,24小时降雨在预报的前半段得分更好。对站点数据的10米风速,IFS ENS技巧更高,而在100 hPa(大气高层的一个层面)的温度上,AIFS ENS更差。
同一篇文章里还有2025年4月的两个个例。4月16日和17日的风暴汉斯(Storm Hans)期间,意大利北部和瑞士南部24小时内降雨最多达446毫米。两套集合预报都再现了降雨的分布,也都低估了峰值,AI集合预报偏差更大。作者点出格点大小,约30公里对约9公里,是一个可能的因素。4月30日,法国遭遇热浪,物理集合预报即使在短时效上也低估了它。AI集合预报更接近,ECMWF说正在调查物理系统为何不足。
2026年5月12日,ECMWF把AIFS v2与新的物理版本50r1一同启用。2026年5月的通讯报道,相对IFS 50r1,有效波高的误差下降了大约10%。通讯还说,更真实的垂直气流运动“并没有直接转化为更好的检验得分”。两套系统都是ECMWF自己建的,自己评分的,所以这些表格出自同一个机构。
谷歌、微软和英伟达发布自己的数字
谷歌DeepMind的GenCast,在2024年12月的一篇文章中随一篇《自然》论文一同介绍,在1,320种变量与预报时效的组合中,有97.2%比ECMWF的物理集合预报更准确,在36小时以后则是99.8%。DeepMind用截至2018年的数据训练它,用2019年的数据测试。2025年11月17日,谷歌宣布了WeatherNext 2,并称它在0至15天的变量和预报时效上,有99.9%胜过自己较早的WeatherNext模型。这个比较的对象是谷歌自己的上一代模型,而不是外部的系统。DeepMind另一个气旋模型,以及它2026年8月6日发表在《自然》上的论文,见我们关于WeatherNext气旋成果的文章。
微软的Aurora,2025年5月21日发表于《自然》,在0.1度格距下,10天内92%的目标上胜过ECMWF的高分辨率物理预报IFS HRES。对于2022年和2023年的风暴,它在五天气旋路径的全部目标上,100%胜过七个业务中心。作者说,在最短的预报时效上,HRES在许多目标上胜过Aurora,Aurora的初始条件仍需要传统的资料同化系统,集合版本也尚未建成。数位作者为微软工作或持有其股票,论文对此作了说明。
英伟达的Earth-2开放模型系列,2026年1月26日宣布,称其中期模型在最常见的变量上,“在标准基准测试”中优于领先的开放模型。这篇文章没有说是哪些基准。它唯一量化的用户成果,来自以色列气象局局长Amir Givati,他报告在2.5公里分辨率下,与在CPU集群上运行的传统物理模型相比,计算时间减少了90%。
外部测试发现差距在极端事件上
Zhongwei Zhang、Erich Fischer、Jakob Zscheischler和Sebastian Engelke在2026年的《科学进展》上撰文,把GraphCast、Pangu-Weather和Fuxi这三个确定性AI模型,与ECMWF的HRES比较,对象是创纪录的高温、低温和大风。几乎在所有预报时效上,HRES的误差都更低。AI模型低估了创纪录事件发生的频率,也低估了它们的幅度,并且低估了高温纪录,高估了低温纪录。作者写道,这些模型在单独用于预警之前,还需要更多的检验。他们2025年8月的预印本说,其大部分分析只依据一个测试年份,即2020年,而且没有测试概率模型。
2025年5月,Y. Qiang Sun、Pedram Hassanzadeh等人发表在PNAS上的一篇论文,把FourCastNet模型重新训练,剔除了1979至2015年的全部3至5级热带气旋,然后用2018至2023年的20个5级风暴来测试。它没有预报出这些风暴的增强。对飓风“李”(Lee),预测的最低气压从未低于980 hPa,而参照数据是960 hPa。作者说,这项研究只涉及一个模型和一种极端事件。
在物理一致性方面,同一团队报告说,FourCastNet的风场和气压场违反了梯度风平衡,这是二者之间的一个基本联系。ECMWF的通讯列出了AIFS ENS第1版的相关缺陷,包括山区上空的气压值异常,以及干燥地区出现微弱的虚假降雨。
印度2025年的一次公布了评分的试验
2025年,印度农业和农民福利部向13个邦的3800万农民发送了每周的季风开始概率预报。Colin Aitken等人2026年3月9日的预印本介绍了方法,作者中有Michael Kremer、Pedram Hassanzadeh和William Boos。它把谷歌的NeuralGCM和ECMWF的AIFS,与一个依据印度气象局(IMD)过去雨量计记录建立的、反映农民预期的统计模型融合起来。2026年2月3日的一篇配套预印本说,在样本外测试中,AI模型能提前数周熟练地预测一项开始指数。
这些数字来自2000至2024年的留一年检验。在一周时效上,融合模型的布赖尔评分(衡量概率预报误差的指标)比仅用农民预期的模型改进了大约15%,比单纯的气候平均改进了25%。技巧随预报时效下降,但直到四周仍为正值。2025年,季风自5月29日起停滞了两周多,融合模型的得分比气候平均好约20%。
作者列出了一些注意事项。2000至2018年的测试年份与AI模型的训练年份重叠,这可能夸大准确率。事后挑选表现最好的模型,可能使评分偏高。2025年只有28个格点(每个宽2度)得到了预报。
印度2026年的发布,以及季节报告涵盖的内容
2026年5月12日,地球科学部国务部长吉滕德拉·辛格(Jitendra Singh)推出了地球科学部的两项产品,由IMD、浦那的印度热带气象研究所(IITM)和国家中期天气预报中心(NCMRWF)联合研制。印度新闻信息局(PIB)把第一项描述为IMD的首个AI驱动系统。它每周三发布季风推进的概率预报,最长提前四周,面向16个邦、3,000多个分区的农民。它结合了AI模型、延伸期预报系统和统计方法。
第二项是北方邦的一个试点,生成最长提前10天、分辨率1公里的降雨预报。它采用对雨量计、气象站、多普勒雷达和卫星数据的AI降尺度。PIB的发布稿没有给出这两项产品的准确率数字。稿中仅有的准确率数字描述的是常规预报,比如部长称过去十年里恶劣天气的预报准确率提高了近40%。IMD的气旋登陆误差是怎么变化的,见我们关于印度气旋预警的文章。
2026年7月23日,部长在联邦院的书面答复中说,实时运行的全球模型是IMD的GFS和NCMRWF的Mithuna,分辨率都是12公里,而巴拉特预报系统(Bharat Forecast System)是6公里。答复把这些称为数值天气预报系统。
IMD在2026年9月30日的季节报告里,把90%至92%长期平均的季节预报,与87%的实际结果作了对照评分。报告记录说,5月26日的喀拉拉邦开始日期预报(误差幅度为四天)没有命中6月4日的实际日期,这是2005年开始业务性开始日期预报以来的第二次落空。这个季节是如何展开的,见我们关于2026年季风的文章。报告没有提到AI季风推进产品。
资料来源与延伸阅读
- ECMWF: ECMWF's ensemble AI forecasts become operational (1 July 2025)
- ECMWF Newsletter 185 (October 2025): AIFS ENS becomes operational, Simon Lang and Linus Magnusson
- ECMWF Newsletter 187 (May 2026): Implementation of AIFS v2
- ECMWF forum: Confirmation, IFS Cycle 50r1 and AIFS v2 joint implementation on 12 May 2026
- Google DeepMind: GenCast predicts weather and the risks of extreme conditions with state-of-the-art accuracy (December 2024)
- Google: WeatherNext 2, our most advanced weather forecasting model (17 November 2025)
- Bodnar and others, A foundation model for the Earth system (Aurora), Nature 641, 1180 to 1187 (21 May 2025)
- NVIDIA: NVIDIA Launches Earth-2 Family of Open Models (26 January 2026)
- Zhang, Fischer, Zscheischler and Engelke, Physics-based models outperform AI weather forecasts of record-breaking extremes, Science Advances 12(18) (2026)
- Zhang and others, Numerical models outperform AI weather forecasts of record-breaking extremes (arXiv:2508.15724, preprint of 21 August 2025)
- Sun and others, Can AI weather models predict out-of-distribution gray swan tropical cyclones? PNAS 122 (May 2025)
- University of Chicago Climate Systems Engineering: Forecasting the unseen, AI weather models and gray swan extreme events (Sun, Hassanzadeh, Weare and Abbot, 14 November 2025)
- Aitken and others, Designing probabilistic AI monsoon forecasts to inform agricultural decision-making (arXiv:2603.07893, 9 March 2026)
- Masiwal and others, Decision-oriented benchmarking to transform AI weather forecast access: Application to the Indian monsoon (arXiv:2602.03767, 3 February 2026)
- PIB: AI-enabled Systems introduced by IMD to provide Hyper-Local Weather forecasts, Dr Jitendra Singh (12 May 2026)
- India Meteorological Department: Salient Features of the 2026 Southwest Monsoon Season (30 September 2026)
- Ministry of Earth Sciences, Rajya Sabha reply: Implementation of Mission Mausam (23 July 2026)
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