NVIDIA推出Earth-2系列開放氣候模型，透過AI預測15日全球天氣與局部風暴

NVIDIA在美國氣象學會年會發表用於氣象與氣候預測的Earth-2系列開放模型、函式庫與框架，加速處理初始觀測資料與預報的運算效率。

首套完全開放氣象AI軟體堆疊

NVIDIA在2021年GTC就發表了Earth-2地球數位孿生，透過AI技術加速地球模擬，這次則是發表全球首套完全開放且加速的AI氣象模型與工具組合，協助科學家、政府、企業與開發者在更低的門檻利用AI進行氣象與氣候預測。相較傳統依賴超級電腦的數值氣象模型，AI驅動的Earth-2大幅降低運算時間與成本，提升預報效率與準確度。

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Earth-2的功能涵蓋從初始觀測資料處理、資料同化，到最長15天的全球中期預報，以及0至6小時的高解析度局部風暴即時預報，目前NVIDIA發表下列3組Earth-2開放氣象模型：

• Earth-2 Medium Range：利用Atlas模型，能夠對溫度、氣壓、風與濕度等70多項氣象變數進行高準確度且最長達15天的中期氣象預報。
• Earth-2 Nowcasting：利用StormScope模型，透過生成式AI在數分鐘內能夠產生公里級解析度、6小時以的局部風暴與危險氣象預報。
• Earth-2 Global Data Assimilation：利用HealDA模型，根據當下大氣狀態快照的溫度、風速、濕度與氣壓等資訊，透過GPU在數秒鐘內產生氣象預報的初始條件，而非傳統超級電腦則需要數小時，並且能夠與Earth-2 Medium Range相結合，產生最精準的氣象預報。

此外使用者也可以搭配以下現有的開放式氣象模型：

• Earth-2 CorrDiff：透過CorrDiff生成式AI架構，可將低解析度、洲際尺度的預測，降尺度為高解析度、區域尺度的氣象場，從而提供地方預報所需的細緻解析度，速度相較傳統方法快達500倍。
• Earth-2 FourCastNet3：針對風、溫度與濕度等多種氣象變數提供高準確度預報，不僅超越領先的傳統集合模型，表現亦可媲美頂尖擴散模型，同時預報速度較這些方法最高可快60倍。

▲ NVIDIA在2021年GTC發表Earth-2地球數位孿生，透過AI加速地球的模擬。

▲ NVIDIA這次發表3款新的開放氣候模型，並可搭配先前以推出的Earth-2 CorrDiff、Earth-2 FourCastNet3使用。

▲ Earth-2 Medium Range能夠進行高準確度且最長達15天的中期氣象預報。

▲ Earth-2 Nowcasting可以快速生成公里級解析度、6小時以的局部風暴與危險氣象預報。

▲ Earth-2 Global Data Assimilation透過GPU在數秒鐘內產生氣象預報的初始條件。

準確的氣象預報有助於拯救生命並保護環境，同時也是農業、能源、公共衛生等產業決策的重要基礎，NVIDIA表示包含AI氣象工具供應商Brightband、以色列氣象局、台灣中央氣象署、The Weather Company、美國國家氣象局，此外還有能源預測與電網營運公司TotalEnergies、Eni、GCL（協鑫集團），能源交易解決方案供應商Jua、Metdesk，金融風險與情報公司安盛、JBA Risk Management（The Flood People）、S&P Global Energy等多個產業的開發者利用Earth-2預測氣象並提前規劃行動。