人工智慧(AI)與氣象預測的前景
人工智慧(AI)結合超級電腦在颱風動向預測方面展現出強大的潛力,逐漸成為政府有效評估災害預防及減少損失的核心技術之一。隨著全球氣候變遷加劇,極端天氣事件頻發,精確的氣象預測對於防災減災至關重要。 過去依賴傳統數值模式進行的氣象預測,儘管有助於分析天氣動態,但其預測精度和速度有限。AI與超級電腦的結合,能大幅提升這兩個關鍵因素。
超級電腦與AI在颱風預測中的應用
國際上有許多科技公司,如輝達(NVIDIA)、微軟(Microsoft)、Google 和華為(Huawei)都開發了自己的氣象預測模型,以提升颱風路徑及影響的精確預測。例如,在中度颱風山陀兒生成初期, Google和華為的模型預測颱風將沿著台灣東部海面移動,而輝達和微軟的模型則更精準地預測颱風會從台灣西南部登陸。事實證明,輝達和微軟的模型在這次預測中表現得更為精準,台灣氣象署後續的預測也與此吻合,顯示AI技術的優勢。
輝達的生成式AI系統(CorrDiff)進一步提高了氣象預測的準確性。該系統結合了高解析度雷達數據,並以25公里的解析度進行氣象模擬,雖然仍存在細節上的限制,但已經能提供相對精準的預報。 這種能力讓政府在颱風來臨前,能及時發出警報,並部署防災措施,從而減少災害損失。
台灣、日本的颱風防災計畫
不僅是企業,政府機構亦積極採用AI技術來加強氣象預測與災害防範。例如,日本氣象廳結合富士通的超級電腦「PRIMERGY CX400 M7」,強化豪雨和颱風的早期預警系統。 該超級電腦通過整合最新的觀測數據與AI技術,能夠生成更加精確的長期預測,並提高災害防範與應急響應能力。
台灣氣象署也與輝達公司(NVIDIA)進行合作,提供高解析度數值預報模式資料做為發展AI天氣降尺度技術(CorrDiff)的訓練集資料,以提升颱風中心附近最大風速及海面上颱風結構之解析能力, 與產官學研共同研發適用於臺灣在地化的AI高解析度區域天氣預報技術,並運用NVIDIA推出的「Earth-2數位孿生雲端平台」,加強建構互動式的數位孿生與虛擬情境的視覺化平臺, 以期對天氣與氣候預測領域有一定助益,同時亦可於交通、農業、水資源、防災等跨領域應用提供創新的服務。
利用AI系統不僅能有效應對即將到來的颱風和洪水,提供了開放的數據共享平台,促進了氣象資訊的廣泛應用,並與民間企業和研究機構共同合作,進一步推動氣象研究,應對日益嚴峻的氣候變遷挑戰。
AI與超級電腦在颱風預測中的優勢
AI和超級電腦的結合為颱風預測帶來了多重優勢:
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預測精度提升
AI可以處理海量的歷史數據,並通過機器學習不斷優化預測模型。這使得氣象模型能更精準地捕捉到颱風的形成、移動路徑和強度變化。 -
時間縮短
超級電腦的高速運算能力大幅縮短了預測所需的時間,這對於政府快速做出決策、提前部署防災措施至關重要。 -
即時應變能力增強
AI不僅能進行長期預測,還能隨時調整模型,根據最新的數據修正颱風路徑和強度預測,這有助於政府在颱風接近時快速應對,並減少災害帶來的損失。
政府災害預防的未來方向
展望未來,AI和超級電腦在氣象預測中的應用將不斷發展,進一步提高預測精度和效率。透過與私營部門的合作,政府機構將有更多的資源和技術支援,以應對極端天氣事件。 特別是在氣候變遷加劇的背景下,這些技術將成為建構更具韌性的社會和經濟體系的關鍵支柱。
總體而言,人工智慧和超級電腦技術的發展已成為氣象預測領域的一場革命,不僅提高了預測精度,也為災害防治提供了更強大的技術支持。隨著這些技術的不斷進步,政府有望在未來更高效地預防颱風帶來的災害,並減少經濟損失與人員傷亡。