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2026年3月全球首个气溶胶预报AI—GAMFS发布,有多厉害?

我国科学家领衔开展研发工作,研发出全球首个气溶胶预报人工智能模型AI - GAMFS,该模型于本月5日,正式地在国际顶级学术期刊《自然》上发布。这项成果具有突破性,此突破性意味能够让将来对于沙尘暴、野火烟雾以及雾霾等一系列跨国界污染事件的预警能力,实现质的飞跃,进而为全球环境治理以及公共健康防护,提供出全新的“中国方案”。

预报效率颠覆传统

AI - GAMFS把全球气溶胶预报的时间尺度,从小时级压缩成了分钟级。据相关介绍,这个模型能够在极为短暂的1分钟之内,完成以前需要超级计算机花费数小时才可达成的全球范围未来5天的预报。

它的预报时间分辨率达到了每3小时就有一次,这表明决策部门能够几乎在实时的状态下跟踪污染羽流的扩散途径以及沉降区域,从而给水应急响应争取到宝贵的时间。这样一种效率的提高,被国际同行评定为“大气环境预报方面的范式革新”。

复杂机理精准解析

桂柯是团队核心成员,是中国气象科学研究院的副研究员 ,他解释说,气溶胶预报极其困难,难度远远超过常规天气预报。传统模式,要分开计算气象场和气溶胶场,这样就难以捕捉二者的动态互馈关系。但是,AI模型会把它们当作一个完整的整体来进行学习。

AI - GAMFS进行深度训练,所依据的是长达42年、涵盖全球12万时次的再分析资料,其预报变量极为详尽,包含沙尘、硫酸盐、黑碳、有机碳等关键组分的光学厚度与地面浓度,还会同步输出相关的气象要素,并且空间分辨率精确至50公里。

破解多来源预报难题

2026年3月全球首个气溶胶预报AI—GAMFS发布,有多厉害?(图1)

存在于大气之中的固态或者液态的微粒,也就是气溶胶,它的来源繁杂到了极点,它不但有来自自然界的沙尘以及野火烟尘,还包含工业锅炉、机动车不完全燃烧所生成的烟尘,以及采矿活动扬起的固体粉尘。

气态前体物经大气化学反应转化而成的二次颗粒物,像二氧化硫、氮氧化物等,也是其重要组成部分。AI - GAMFS的核心突破之一是,它能在同一套预报框架下,有效解析不同来源、具有不同理化性质的气溶胶的演变规律。

攻克高计算成本瓶颈

“桂柯指出,相较于传统天气预报,气溶胶预报其复杂程度以及计算成本可是要高得多得多的,”桂柯表示道,“为啥这么说,因为它,得同时去解析多方面内容,有多种不同来源的,有复杂的化学转化过程的,还有和天气多个尺度相互作用的。”而这,曾经可是限制这个领域向前发展的全球性重大困惑难题。

AI-GAMFS把沙尘等这样的颗粒物,和温度、风速、气压等气象要素当作一个一起的整体,以进行动态关联建模,进而更精准地模拟大气演变过程,在保证精度的情形下,极大减少了计算资源的消耗,人工智能技术的引入完全改动了这一局面。

国内业务实战检验

2026年3月全球首个气溶胶预报AI—GAMFS发布,有多厉害?(图2)

人工智能气象预报精准智能生成系统并非处于仅在实验室里展现其成果的那种科研情形,是已然达成了从开展科研攻关一直到实现业务落地这样一整个完全封闭回路发展进程。当下阶段,这个模型已经在中央气象台还有像陕西、宁夏等十余个省以及自治区的气象相关部门达成了能运用的业务运行成果。

2025年4月,我国遭遇多次强沙尘天气过程,2025年11月,我国又遭受多次强沙尘天气过程,2026年2月,我国再度历经多次强沙尘天气过程,在这些过程里,AI - GAMFS均提前5天作出了精准预报,这些关键预警信息为国家级的业务会商提供了核心决策支撑,有效服务了社会生产与公众防护。

全球服务正式启航

面向国际合作范畴,AI - GAMFS 的广泛影响力在当下正极速拓展延伸,此模型已然正式接入旨在面向全球进行服务的中国气象局“妈祖(MAZU)”全民早期预警云平台,进而开始朝着世界各个国家,特别是针对“一带一路”沿线包含的各个国家供给高精度的气溶胶预报服务。

全球更多受沙尘暴以及跨境烟尘影响之地,因这一举措得以共享该先进的预报技术,中国科学家借助开源开放的这个云平台,为国与自然生命共同体构建贡献着不可或缺的科技力量。

我国科学家于气溶胶预报领域获此重大突破后看完,您觉该项技术对您所身处地区应对沙尘天气或者雾霾天气会带来何等程度改变?欢迎于评论区分享您之看法,并且点赞转发一回,以使更多人知悉中国科技力量!

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