作者:李惠钰 来源:中国科学报 发布时间:2025/10/30 15:24:09
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AI模型精准预测飓风“梅丽莎”迅猛增强

 

近日,飓风“梅丽莎”迅速增强为五级飓风。在此过程中,科学家使用了一个强大的新工具——谷歌DeepMind开发的人工智能(AI)模型,成功预测了其路径和强度变化,为牙买加及其他受风暴破坏严重的国家发布预警。

预计飓风梅丽莎在牙买加部分地区的降雨量将高达75厘米。图片来源:NOAAF/Getty

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该模型今年首次被美国国家飓风中心(NHC)使用,NHC是飓风信息的主要来源。这是一种专门针对飓风的机器学习工具,比谷歌DeepMind早期开发的准确预测天气状况的模型更先进。

“我从未见过一个新模型能如此迅速地取得这么好的结果。”曾担任NHC飓风专家部门主管的退休大气科学家James Franklin说。

美国迈阿密大学的飓风研究员Brian McNoldy表示,与NHC使用的其他飓风模型相比,DeepMind模型“即使不是最顶尖的,也肯定处于领先梯队”。

开发人员在两个数据集上训练了该模型:一个是大型全球天气观测数据库,另一个是包含过去45年间近5000个气旋的小型观测数据库。Franklin补充说,增加第二个针对气旋的数据库可能是DeepMind模型在飓风预报上表现优于其他AI模型的原因。特别是在长期以来颇具挑战性的风暴强度预测方面,该模型表现优异。

DeepMind团队表示,早在10月21日——“梅丽莎”成为巨大风暴的迹象显现之前,该模型就预测“梅丽莎”有50%至60%的可能性发展为五级飓风。到10月23日,这一概率升至80%以上。次日,NHC的预报员引用了该模型的预测,称“梅丽莎很有可能成为五级飓风”。

尽管如此,DeepMind的研究人员Ferran Alet说:“我们很高兴能够为NHC提供有用的指导,但我们告诫不要基于单个案例或指标来代表模型的能力。”

NHC在6月大西洋飓风季开始时就使用了DeepMind模型。McNoldy说,对于迄今形成的13个已命名的风暴,DeepMind模型在轨迹和强度预测上总体表现良好。

值得注意的是,飓风预报工作正值美国政府停摆期间。大多数联邦雇员——包括那些乘坐“飓风猎人”飞机飞入风暴中收集测量数据的雇员,都没有领到工资。Franklin说,停摆意味着那些在飓风猎人飞行任务中进行的科学研究减少了。“我们错过了一个收集更详尽数据的机会。”

梅丽莎正在载入气象记录史册。10月28日早上,其中心气压为892毫巴,中心风速达每小时298公里,与最强大西洋风暴记录相当。“我研究这个已经很长时间了,不记得见过比这更教科书式的强飓风结构。”美国佐治亚大学的大气科学家Marshall Shepherd在社交平台上写道。

由人为引起的气候变化导致的海洋温度升高,正在助长大西洋更强烈的风暴。初步分析表明,全球变暖导致梅丽莎的最大风速比原本可能的速度提高了每小时13至16公里。

目前,“梅丽莎”已离开牙买加、古巴、海地等地,向巴哈马移动,这些地区的灾后评估与重建工作正缓慢启动。截至10月29日,这场飓风已造成至少28人死亡。

 
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