
【大公報訊】記者王蕙如報道:全球暖化令極端天氣近年愈發頻密。本港去年夏季曾在八日內四度發出黑色暴雨警告,2023年發生的「世紀黑雨」更令全港多區嚴重水浸。由香港科技大學帶領的團隊,研發出全球首個能提前四小時預報強對流天氣(如雷暴及暴雨)的AI系統,相比現有模型僅提前20分鐘至兩小時,有較多時間予政府應對。預報準確度亦較現行模型提升逾15%,團隊透露,正與本港天文台商討合作應用。
研究人員昨日在科大舉行的分享會上指出,現行天氣預報,主要依靠數值模式模擬大氣狀態,運算成本高昂且容易受大氣混沌性及觀測資料不足影響,其準確預報時間通常僅能提前20分鐘至兩小時,令政府部門等在災害來臨前幾乎來不及採取有效防災措施。
論文第一作者、博士後研究員代快指出,傳統天氣預報主要依賴地面雷達。新AI模型則利用衛星從太空監測雲圖演變,能更早識別對流初生跡象,讓預報更準、更快,有助直接提升地區的災害防護和應變能力。他表示,新模型將預警時間提前到四小時。另外,模型會約每15分鐘更新一次高頻率預報,覆蓋範圍面積達約2000萬平方公里,包括中國、韓國、東南亞等地區。
成果轉化方面,科大土木及環境工程學系講座教授蘇慧指出,是次研究將協助更多國家和地區應對氣候挑戰,又透露正與國家氣象部門以及香港天文台合作,以進一步優化區域化天氣預測。與此同時,研究亦具備商業化潛力,能為能源、保險等行業提供更精準的風險預測。
準確度較現行模型高15%
研究團隊開發的AI運算框架運用生成式AI最前沿的深度學習訓練架構,利用中國風雲四號衛星於2018至2021年間逾200萬組數據訓練模型,並結合氣象專業知識,以精準捕捉對流雲系的時空演變特徵;其後再以2022至2023年春夏季樣本對模型表現進行驗證。團隊最終成功建立全球首個可提前四小時預報雷暴發展的AI系統。在48平方公里分辨率下,其預報準確度較現行模型提升逾15%。研究論文已發表於《美國國家科學院院刊》。