“該模型能夠較好地把握中到大雨過程，且大雨位置與實況較為吻合，能夠給預報員有效提示?！北本┦袣庀笈_預報員口中的這個模型，是北京市氣象局自主研發(fā)的國產人工智能預報系統(tǒng)靈犀極端降水大模型（以下簡稱靈犀大模型），在今年汛期正式亮相，為北京及華北地區(qū)極端強降水精準預報預警服務提供了科學支撐。

組團集智破難題

近年來，短時強降水、暴雨、冰雹等極端降水天氣發(fā)生概率逐年增加，嚴重威脅人民生命財產安全，為大城市氣象防災減災帶來極大挑戰(zhàn)。去年北京“23·7”極端強降水發(fā)生后，市委、市政府對人工智能技術在極端天氣精準預報中的研究應用提出新的要求。

北京市氣象局迅速落實，組建人工智能氣象模型研發(fā)創(chuàng)新團隊，集中優(yōu)勢資源聯(lián)合攻關，建設面向實際業(yè)務應用的人工智能預報體系，實現(xiàn)高精度預報和智能化極端天氣預警。

團隊負責人、北京城市氣象研究院研究員馮琎介紹，當前，一些人工智能氣象中期預報環(huán)流大模型，在高空和地面氣象要素中期預報中表現(xiàn)較好，但在極端降水預報方面仍然存在不足。為解決這一問題，團隊自主研發(fā)了靈犀大模型，實現(xiàn)算力、算法、數(shù)據(jù)的自主可控，可提供未來 120小時逐6小時更新的降水預報產品。

靈犀大模型的模型架構由環(huán)流特征提取、降水診斷、升維等三部分組成，通過自主研發(fā)的信息平衡方案，解決降水數(shù)據(jù)極端不平衡問題；掛載當前主流的全球人工智能環(huán)流場大模型生成降水預報，有效彌補了當前人工智能環(huán)流大模型在強降水預報方面的短板。測試集結果顯示，靈犀大模型全球6小時累計降水25毫米以上量級評分（FSS）在0.5以上，使用再分析診斷生成的極端降水的位置和強度，與實況有較好的一致性。

落地應用效果佳

7月25日，臺風“格美”先后在中國臺灣和福建莆田一帶登陸，登陸后其殘余環(huán)流北上影響我國內陸地區(qū)?！笆欠駮o北京帶來極端強降雨”是當時北京市氣象臺分析研判的重點。

“臺風路徑、強度的變化，哪怕只是略微調整，對北京降水的影響都是非常大的?！北本┦袣庀笈_首席預報員趙瑋說。

在這方面，靈犀大模型提供了重要參考，其預報“7月28日8時至29日8時‘格美’轉向，北京地區(qū)降水落區(qū)東移”。根據(jù)這一結論，結合環(huán)流形勢演變趨勢，北京市氣象臺綜合研判，“格美”對北京地區(qū)的影響明顯減弱，為市區(qū)兩級防汛部門科學合理開展防汛工作提供支撐。

團隊使用華北地區(qū)站點實況數(shù)據(jù)對預報結果進行檢驗，2024年汛期，靈犀大模型在降水分布和量級預測，尤其在強降水預測方面表現(xiàn)優(yōu)秀，平均強降水預報評分較主流大模型提升20%以上。

目前，團隊正在推進靈犀大模型融入氣象保險風險預警服務領域，為風險預警自動觸發(fā)、一鍵式發(fā)布及更廣泛的防災減災場景應用提供重要支撐。

（作者：劉月琦 葉芳璐?責任編輯：曹銳怡）