NVIDIA Earth-2 讓氣象 AI 在全球范圍內、在天氣預報的每個階段都觸手可及——從處理初始觀測數據到生成 15 天全球預報或局地強對流天氣預報。

AI 天氣與氣候預測技術正以前所未有的方式為全球科學家、初創(chuàng)公司、開發(fā)者、企業(yè)和政府機構所廣泛應用。

在美國氣象學會年會上，NVIDIA 發(fā)布了全新的 NVIDIA Earth-2 開放模型家族，這是一組專為天氣與氣候 AI 打造的庫及框架系列，是全球首個完全開放、加速的氣象 AI 軟件堆棧。

這些開放技術——包括預訓練模型、框架、定制化方案和推理庫——可加速從處理初始觀測數據到生成 15 天全球預報或局地強對流天氣預報的整個預報流程。

傳統(tǒng)天氣預報一直依賴于運行基于物理模型的高性能超級計算機。AI 驅動的天氣預報能夠顯著節(jié)省計算時間和成本，使更多國家、氣象企業(yè)和商業(yè)機構能夠運行面向特定應用的預報系統(tǒng)。

NVIDIA Earth-2 作為首個開放、加速的模型與工具集，使開發(fā)人員具備了整合分散的天氣與氣候 AI 能力，從而使得各組織能夠在其自有基礎設施上運行、微調和部署生產就緒型氣象 AI 模型。

這項開創(chuàng)性工作旨在加速天氣預測進程，提升預報精度，促進科研協(xié)作，并深化科學家對地球大氣狀況的整體認知。

來自各行各業(yè)的開發(fā)者正借助 Earth-2 進行天氣預測并獲取可操作性洞察。其中包括 AI 氣象工具供應商 Brightband；氣象預報機構 The Weather Company 及美國國家氣象局（NWS）等；能源預測與電網運行企業(yè)道達爾能源、埃尼、協(xié)鑫集團以及與日立合作的西南電力池（SPP）；能源交易解決方案供應商 Jua 與 Metdesk；以及保險機構安盛集團（AXA）、JBA Risk Management（The Flood People）和標普全球能源。

全新開放模型加入 Earth-2 家族

此次發(fā)布的全新 Earth-2 開放氣象模型包括：

• Earth-2 Medium Range（中期預報模型），基于全新架構的 Atlas 模型，可實現中期天氣預報（即15天內預報）的高精度預測，涵蓋溫度、氣壓、風速和濕度等 70 余項氣象變量。在行業(yè)標準測試中，其在最常見的預報變量上表現優(yōu)于領先的開放模型。
• Earth-2 Nowcasting（臨近預報模型），基于全新架構的 StormScope 模型，采用生成式 AI 技術，能在數分鐘內將國家尺度預報轉化為公里級分辨率的零至六小時局地風暴及惡劣天氣預測。該系統(tǒng)通過直接模擬風暴動力學，首次在短期降水預報領域超越傳統(tǒng)基于物理的氣象預測模型，并利用 AI 直接預測衛(wèi)星與雷達影像。
• Earth-2 Global Data Assimilation（全球數據同化模型），基于全新架構的 HealDA 模型，可生成天氣預測的初始條件——即全球成千上萬個地點當前大氣狀態(tài)的快照，涵蓋溫度、風速、濕度及氣壓等參數。Earth-2 Global Data Assimilation 在 GPU 上數秒內即可生成初始條件，而超級計算機則需數小時。當與 Earth-2 Medium Range 配合使用時，該系統(tǒng)可通過開放式全 AI 工作流生成最精準的預報預測。

NVIDIA Earth-2 平臺中現有的開放氣象模型：

• Earth-2 CorrDiff，基于生成式 AI 架構的 CorrDiff 模型，將粗分辨率的大陸尺度預測結果降尺度為高分辨率的區(qū)域尺度天氣場，為本地預報提供所需的精細分辨率，比傳統(tǒng)方法快 500 倍。
• Earth-2 FourCastNet3，在風速、溫度、濕度等多項氣象變量預測中展現出卓越精度，不僅超越主流傳統(tǒng)集合預報模型，更可與頂尖的基于擴散的方法比肩，同時其預報生成速度比其它 AI 方法快 60 倍。

Earth-2 還集成了來自歐洲中期天氣預報中心（ECMWF）、微軟、谷歌等機構的開放模型。此外，Earth-2 中的模型可通過 NVIDIA PhysicsNeMo 進行訓練和微調，PhysicsNeMo 是一個開源 Python 框架，專為大規(guī)模開發(fā) AI 物理模型而設計。

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