人工智能助力预报天气

2018年8月22日，安徽省铜陵市供电营业厅推出人工智能机器人作为销售人员，可提供天气预报、交通路线等信息服务。

陈晨摄影(人民图片)

随着大数据和人工智能的发展，海量数据的深度学习和复杂神经网络的逐步应用，人工智能已经成为天气预报的一个热门话题。一些科学研究小组甚至声称已经提前一周开发了预测台风的新算法，这可能意味着人工智能已经开始在天气预报中发挥其威力。它表现如何？它会比人类的预测更准确吗？

解决难题，更准确地预测

在记者的印象中，“局部地区”在过去的天气预报中经常被听到。例如，有些地区有阵雨，有些地区有暴风雪。目前，天气预报中提到“当地”的次数已经减少，对地点和时间的预报也更加准确。这是中国大数据计算能力不断提高的结果。

"天气预报是一门预测科学，不可能100%准确."*气象台副台长宗志平表示，天气预报的本质是利用超级计算器根据已知的天气状况计算海量数据，但计算结果与实际天气状况不可避免地存在偏差。使天气预报更加准确是缩小计算结果与实际情况之间差距的过程，这是现实世界中的一个难题。

人工智能为解决难题提供了新的途径。“天气预报本身就是一个大数据问题，涉及不同时间和空间的海量数据，是人工智能的一个很好的应用场景。”中国气象局北京城市气象研究所副所长陈敏认为，人工智能算法可以用来修正超级计算机的预测结果，使其尽可能接近实际观测数据，自动进行，无需人工干预，从而实现“更准确的天气预报”的最终目标。"人工智能如此受欢迎，以至于我们没有新技术就过时了."

*气象台台风和海洋天气预报中心副主任钱启枫说，人工智能在天气预报中的应用是一个世界性的热门话题。事实上，2018年世界气象日的主题是“智能气象”。中国气象局局长刘雅鸣指出，要充分利用大数据和人工智能技术，建设全覆盖、智能化的气象预报服务系统，提高天气预报的准确性。

与人类没有竞争关系

随着中国气象服务现代化的推进，近年来，人工智能技术不仅被用于辅助临近天气的预报，还被用于气候应用研究、台风海洋预报、海雾预报等领域。在国家气象中心，研究人员已经将数据挖掘技术应用于从大量聚集的预测数据中提取预测信息，这对提高预测精度起到了重要作用。各省气象局开展了相关研究。广东省气象局在深入学习的基础上，很好地利用阿里平台进行了短临降水预报。北京气象局将机器学习方法应用于温度预测。福建省气象局基于机器学习的降水因子客观校正方法已在多个省级气象局得到应用。

人工智能的天气预测和人类预报员的预测谁更准确，这个问题在业界看来是一个错误的命题。人工智能更多的是一种气象领域的技术，它与人类预报员之间没有竞争或淘汰关系。目前，人工智能技术可以帮助预报员对普通天气和常规天气进行准确预报，但在一些灾害性、极端性和转折性天气过程中，预报员仍然需要利用天气知识和长期积累的预报经验来发挥作用。

完全融入这个行业需要一些时间。

虽然人工智能在天气预报中起着重要的作用，但它在吸引优秀的人工智能人才方面并不令人愉快。专家指出，人工智能领域的人才分布严重失衡。由于行业和薪酬的普及，优秀的人工智能人才集中在自动驾驶和计算机视觉等领域，而在与国计民生相关的采矿勘探和天气预报等领域，很难聚集到顶尖人才。

“我们需要的人工智能人才不一定需要接受过系统的大气科学教育，也不需要对天气的机制有特别深入的了解。他们只需要知道一些基本的天气知识，掌握人工智能工具和算法，并能够从数据开始，挖掘规律和进行深入分析。”陈敏认为，人工智能要完全融入气象行业还需要时间，无论人才的厚度或技术应用的深度如何。

宗志平介绍说，气象是一个非常复杂的系统，受很多因素影响。例如，降雨，即使满足水蒸气和湿度条件，水蒸气也不能在不抬升大气的情况下凝结，空气中也没有“凝结核”，因此雨滴不会长大并落到地面。因此，兼具气象知识和人工智能背景的复合型人才是发展“智能气象学”的最理想人选。宗志平表示，目前，中国气象局相关团队已经与清华大学等单位合作开展人工智能技术的研发。国家气象部门联合组建了一个智能预报服务原型系统团队。一群来自国家气象中心的高级预报主管、年轻的研发预报员和信息技术工程师组成了一个大数据和智能预报团队。随着人工智能技术的不断发展，这支队伍的实力将不断扩大。