全球首个气溶胶-气象耦合AI模型投入试运行,我国气象预报精度提升30%

我国科研团队近日在气象预报技术领域取得重大突破,全球首个气溶胶-气象耦合人工智能预报模型已在兰州干旱气象研究所完成业务准入测试并投入试运行。该模型的启用标志着我国在高精度环境气象预报方面实现技术领跑。

这一创新模型通过整合大气中悬浮的沙尘、PM2.5等气溶胶颗粒与温度、风力、气压等气象要素的动态关联,构建起双向耦合的预报系统。传统预报模式通常将两者分开计算,而新模型采用人工智能技术模拟气溶胶与气象条件的相互作用机制,使预报精度较国际先进系统提升10%-30%。

在技术性能方面,该系统展现出显著优势:每日可两次更新空间分辨率达5公里的沙尘预报产品,在1分钟内即可完成未来5天、覆盖54个关键参数的全球环境气象预报。这种高效率运算能力使其能够更精准捕捉局地突发性沙尘过程,特别是对西北地区沙尘暴的起沙强度、传输路径和沉降范围具有更准确的预判能力。

气溶胶-气象耦合技术的核心在于揭示两者的双向影响机制。一方面,气象条件直接决定气溶胶行为——风力影响起沙量与扩散范围,湿度变化调控颗粒物沉降速率;另一方面,高浓度气溶胶会改变局部气象环境,如沙尘颗粒通过阻挡太阳辐射导致近地面降温,这种反馈机制在传统模型中常被忽略。新模型通过人工智能算法量化这些复杂相互作用,使预报结果更贴近实际观测数据。

除沙尘预报外,该系统还能同步输出硫酸盐、黑炭等多类气溶胶的光学厚度与质量浓度数据,为区域空气质量评估和复合型污染防控提供科学依据。西北地区作为我国沙尘天气高发区,该技术的应用将显著提升防灾减灾能力,通过提前预警为交通调度、农业生产和公众健康防护争取宝贵应对时间。

该模型的研发成功是我国在环境气象领域自主创新的重要成果,其业务化运行将推动全球气象预报技术向更高精度、更强时效性方向发展。未来科研团队将持续优化模型参数,拓展其在气候变化研究和生态环境监测等领域的应用价值。

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