如何确定台风路径走向？中国团队研发AI-物理集合预报系统实现科学判断|农淑娟
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中新网北京7月29日电 (记者 孙自法)每到台风季，台风登陆及其影响路径预报的准确性，不仅关乎个人出行、渔船出海、学校上课，更直接关系到国家层面的防灾部署和应急响应，因此备受关注。
科学判断台风路径多种可能走向
记者7月29日从中国科学院大气物理研究所获悉，该所段晚锁研究员团队与复旦大学李昊研究员团队深度合作，以中国自主研发的人工智能(AI)气象大模型“伏羲”(FuXi)为核心，创造性引入具备物理机制的正交条件非线性最优扰动(O-CNOPs)方法，联合研制FuXi-CNOPs集合预报系统，其通过生成具有物理可解释性的初始扰动，实现对台风路径多种可能走向的科学判断。
大量台风个案的预报试验结果显示，该系统预报能力明显优于目前国际主流的业务集合预报系统，从而为发展“可解释、可信赖”的AI气象预报提供了新的技术路径。
这项台风预报领域重要研发成果论文，近日在最新一期专业学术期刊《大气科学进展》(AAS)以封面文章形式发表。
研究团队介绍说，台风天生受制于大气系统的混沌特性——初始状态一丝微小的扰动，就足以让它偏离“预定”的路线。因此，预报员要回答的不只是“台风最可能往哪走”，更要判断“它还有可能往哪里偏”。这正是台风路径集合预报需要解决的核心问题。
近年来，AI气象大模型发展迅猛，运行效率远超传统数值模式，但在预报台风这种路径“变幻莫测”的高影响天气时，光有“算得快”的本事还不够，要想真正派上用场，AI还得学会像经验丰富的预报员那样，合理评估各种初始条件的微小差异，最终给出一组“都有可能”的、令人信服的台风路径展望。
最终实现台风路径预报精度提升
本项研究选取62个台风个例，开展了91次集合预报对比试验。结果显示，与包含51个集合成员的国际主流业务集合预报系统相比，使用31个集合成员的FuXi-CNOPs在短时效24小时内预报技巧相当，但在24小时至120小时的预报中，优势逐渐显现并持续扩大，路径误差最大降幅占比达32.33%。
同时，FuXi-CNOPs能更稳定刻画台风的移动速度与方向，且更可靠量化台风路径的预报不确定性，其不确定性量化准确度最大提升可达29.2%。
FuXi-CNOPs还以精准的敏感区定位特性，能更合理刻画台风大尺度引导气流的不确定性，最终实现台风路径预报精度的提升。因此，FuXi-CNOPs的核心价值不仅体现在台风路径预报技巧的优化上，更为AI驱动的可靠集合预报体系提供了关键的物理可解释性支撑。
FuXi-CNOPs探索出一条AI气象模型的集合预报创新路径，不仅能直接推动台风等灾害性天气的预报技巧提升，更从底层逻辑上强化了AI预报结果的物理可解释性，打破了纯数据驱动模型的“黑箱”局限。相较于当前主流的纯生成式AI集合预报方案，该系统无需额外训练超大规模生成模型，在计算资源消耗、业务落地适用性上更具优势。
段晚锁表示，面向未来，研究团队将在现有进展基础上进一步优化升级，有望进一步提升台风路径预报技巧，甚至强度预报的水平，并逐步将该技术体系拓展至其他高影响天气的集合预报场景。(完)
yikuaidixiaogeweili，pingtaitongguowangluohedashuju，keyiqingchudizhangwomeiyiweiqishoudegongzuoliangheshouru。anzhaodangqianzhengce，kuaidixiaogehennanyouxingqucanjiadisanzhizhubingtouruzhenjinbaiyin，danshi，ruguopingtaiqiyeshenzhidangdizhengfukeyizaikuaidixiaogetourudejichushangyuyipeitao，zeduitamenjijijileiyouhendatuidongli。jiandanshexiangyixia，ruqishoumeitiantouru10yuan，pingtaipeitao5yuan（qishouzaiduopingtaizhuce，keyianzhaojiedanliangerfenbiechengdan），dangdizhengfutongshipeitao5yuan，zeyigeyuejiuyoukenengzaiqidisanzhizhugerenzhanghuzhongcunru500yuan。meinian6000yuan，cun20nian，anzhaonianhuashouyilv4%jisuan，tuixiushigerenyanglaojinzhanghujiangyouyue18wanyuan，qizhong30%shitouzishouyi。zaijiashangchengjubaodedaiyu，dierdainongmingongkeyiyoubidiyidainongmingonghaodeduodeyanglaojindaiyu。youyugerenyanglaojinzhanghushiweiyide、kexiedai，bushoujiuyedixianzhi，canyuzhehaikeyisuishi、qingxidikandaojileiheshouyiqingkuang，suoyi，ruguoyoupingtaihedangdizhengfudepeitaobuzhu，duipingtaijiuyezhedexiyinlishihendade。pingtaijingjiduozaijingjifadadiqufazhan，difangzhengfuyeyounengligeiyubutie。以(yi)快(kuai)递(di)小(xiao)哥(ge)为(wei)例(li)，(，)平(ping)台(tai)通(tong)过(guo)网(wang)络(luo)和(he)大(da)数(shu)据(ju)，(，)可(ke)以(yi)清(qing)楚(chu)地(di)掌(zhang)握(wo)每(mei)一(yi)位(wei)骑(qi)手(shou)的(de)工(gong)作(zuo)量(liang)和(he)收(shou)入(ru)。(。)按(an)照(zhao)当(dang)前(qian)政(zheng)策(ce)，(，)快(kuai)递(di)小(xiao)哥(ge)很(hen)难(nan)有(you)兴(xing)趣(qu)参(can)加(jia)第(di)三(san)支(zhi)柱(zhu)并(bing)投(tou)入(ru)真(zhen)金(jin)白(bai)银(yin)，(，)但(dan)是(shi)，(，)如(ru)果(guo)平(ping)台(tai)企(qi)业(ye)甚(shen)至(zhi)当(dang)地(di)政(zheng)府(fu)可(ke)以(yi)在(zai)快(kuai)递(di)小(xiao)哥(ge)投(tou)入(ru)的(de)基(ji)础(chu)上(shang)予(yu)以(yi)配(pei)套(tao)，(，)则(ze)对(dui)他(ta)们(men)积(ji)极(ji)积(ji)累(lei)有(you)很(hen)大(da)推(tui)动(dong)力(li)。(。)简(jian)单(dan)设(she)想(xiang)一(yi)下(xia)，(，)如(ru)骑(qi)手(shou)每(mei)天(tian)投(tou)入(ru)1(1)0元(yuan)，(，)平(ping)台(tai)配(pei)套(tao)5(5)元(yuan)（(（)骑(qi)手(shou)在(zai)多(duo)平(ping)台(tai)注(zhu)册(ce)，(，)可(ke)以(yi)按(an)照(zhao)接(jie)单(dan)量(liang)而(er)分(fen)别(bie)承(cheng)担(dan)）(）)，(，)当(dang)地(di)政(zheng)府(fu)同(tong)时(shi)配(pei)套(tao)5(5)元(yuan)，(，)则(ze)一(yi)个(ge)月(yue)就(jiu)有(you)可(ke)能(neng)在(zai)其(qi)第(di)三(san)支(zhi)柱(zhu)个(ge)人(ren)账(zhang)户(hu)中(zhong)存(cun)入(ru)5(5)00元(yuan)。(。)每(mei)年(nian)6(6)000元(yuan)，(，)存(cun)2(2)0年(nian)，(，)按(an)照(zhao)年(nian)化(hua)收(shou)益(yi)率(lv)4(4)%(%)计(ji)算(suan)，(，)退(tui)休(xiu)时(shi)个(ge)人(ren)养(yang)老(lao)金(jin)账(zhang)户(hu)将(jiang)有(you)约(yue)1(1)8(8)万(wan)元(yuan)，(，)其(qi)中(zhong)3(3)0%(%)是(shi)投(tou)资(zi)收(shou)益(yi)。(。)再(zai)加(jia)上(shang)城(cheng)居(ju)保(bao)的(de)待(dai)遇(yu)，(，)第(di)二(er)代(dai)农(nong)民(min)工(gong)可(ke)以(yi)有(you)比(bi)第(di)一(yi)代(dai)农(nong)民(min)工(gong)好(hao)得(de)多(duo)的(de)养(yang)老(lao)金(jin)待(dai)遇(yu)。(。)由(you)于(yu)个(ge)人(ren)养(yang)老(lao)金(jin)账(zhang)户(hu)是(shi)唯(wei)一(yi)的(de)、(、)可(ke)携(xie)带(dai)，(，)不(bu)受(shou)就(jiu)业(ye)地(di)限(xian)制(zhi)，(，)参(can)与(yu)者(zhe)还(hai)可(ke)以(yi)随(sui)时(shi)、(、)清(qing)晰(xi)地(di)看(kan)到(dao)积(ji)累(lei)和(he)收(shou)益(yi)情(qing)况(kuang)，(，)所(suo)以(yi)，(，)如(ru)果(guo)有(you)平(ping)台(tai)和(he)当(dang)地(di)政(zheng)府(fu)的(de)配(pei)套(tao)补(bu)助(zhu)，(，)对(dui)平(ping)台(tai)就(jiu)业(ye)者(zhe)的(de)吸(xi)引(yin)力(li)是(shi)很(hen)大(da)的(de)。(。)平(ping)台(tai)经(jing)济(ji)多(duo)在(zai)经(jing)济(ji)发(fa)达(da)地(di)区(qu)发(fa)展(zhan)，(，)地(di)方(fang)政(zheng)府(fu)也(ye)有(you)能(neng)力(li)给(gei)与(yu)补(bu)贴(tie)。(。)