中国气象局近日宣布,我国自主研发的全球首个面向空间天气监测预报的人工智能(AI)模型“风宇”即将正式发布。该模型通过耦合优化太阳风、地球磁场及电离层等专项AI模型,构建了动态适应的空间天气链式预报体系,显著提升了预报精度与时效性,尤其在太阳活动高发期对卫星通信、电网系统等关键基础设施的防护具有重要意义。
“风宇”模型的核心突破在于实现了多模型间的数据共享与协同学习。国家空间天气监测预警中心主任王劲松介绍,此前我国已建成“煦风”(太阳风预报)、“天磁”(地球磁场监测)和“电穹”(电离层分析)等专项模型,而新系统通过整合这些模型的因果关系,将电离层预报误差控制在10%以内,达到国际领先水平。中国科学院国家空间科学中心副主任李晖补充称,AI技术可实时识别太阳风源区,例如区分日冕物质抛射与高速流太阳风引发的磁暴强度差异,较传统滞后分类方式大幅提升预警时效。
为支撑AI模型的精准运行,我国已构建天地一体化监测网络:空基方面,“风云”系列气象卫星、“羲和号”太阳探测卫星及“夸父一号”全日面观测卫星组成多层次监测矩阵;地基部分则依托73个气象台站和31个子午工程台站的近300台设备,实现对日地空间环境全圈层、多要素的立体探测。这一体系可将传统数值模型的计算耗时缩短90%以上。
专家同时强调卫星自身防护能力需同步强化。王劲松指出,航天器设计阶段需依据太阳活动周期预判辐射极值,优化防辐射结构与燃料配置;在轨运行期间则需动态调整姿态以应对空间环境变化。未来卫星或将搭载智能芯片,实现自主规避空间天气风险的决策能力。
此项技术突破正值第25个太阳活动周高峰年,太阳耀斑和日冕物质抛射事件频发,对近6,000颗在轨卫星构成威胁。随着“风宇”模型的投入使用,我国空间天气服务能力将实现从“跟跑”到“领跑”的跨越,为全球空间基础设施安全提供中国方案。
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