NVIDIA Earth-2開源氣象AI:全球天氣預報進入AI新紀元

文章重點

  • NVIDIA發布Earth-2開源氣象AI模型家族,為全球首個完全開放的加速氣象AI軟體棧
  • 三大模型:Atlas中期預報(15天)、StormScope臨近預報(6小時)、HealDA數據同化
  • Atlas在超過70個氣象變量上超越Google DeepMind的GenCast模型
  • 以色列氣象局報告計算時間減少90%,多國氣象機構已開始採用

氣象AI的「開源革命」

NVIDIA在美國氣象學會年會上發布了Earth-2開源模型家族——全球首個完全開放的加速氣象AI軟體棧。這不是NVIDIA第一次涉足氣象領域,但這次發布的開源策略標誌著一個根本性的轉變:將生產級的天氣AI能力免費提供給全球的氣象機構、研究人員和企業。

三大模型的完整覆蓋

Earth-2包含三個互補的模型,覆蓋了天氣預報的完整鏈條:

  • Earth-2 Medium Range(Atlas):基於全新的Atlas架構,提供長達15天的中期天氣預報,覆蓋70多個氣象變量,包括溫度、氣壓、風速和濕度。NVIDIA聲稱Atlas在超過70個變量上超越了Google DeepMind的GenCast模型
  • Earth-2 Nowcasting(StormScope):利用生成式AI預測衛星和雷達圖像,在數分鐘內提供0-6小時的高精度危險天氣預報。這是首個在模擬風暴動態方面超越傳統物理模型的AI系統
  • Earth-2 Global Data Assimilation(HealDA):在GPU上數秒內生成精確的初始大氣條件,取代傳統超級電腦需要數小時的計算過程。與Atlas搭配使用時,可提供完全由AI驅動的最高精度預報
15天 Atlas預報範圍
70+ 覆蓋氣象變量
90% 計算時間減少
2.5km 精細解析度

開源的戰略意義

NVIDIA選擇將Earth-2完全開源,背後有多重戰略考量:

  • 氣象主權:NVIDIA的Mike Pritchard指出「天氣是國家安全問題,主權和天氣密不可分」,開源模型讓各國可以在自己的基礎設施上獨立運行
  • 硬體推廣:開源模型的最佳運行環境是NVIDIA GPU,這間接推動了GPU的銷售
  • 生態建設:通過NVIDIA Earth2Studio、Hugging Face和GitHub提供,吸引更多開發者加入生態

早期採用者的成果

多個國家和商業氣象機構已經開始採用Earth-2:

  • 以色列氣象局:報告在2.5公里解析度下,計算時間較傳統數值天氣預報減少90%
  • 台灣中央氣象署:正在評估Earth-2用於颱風路徑預測
  • The Weather Company:整合Earth-2提升商業天氣服務品質
  • 美國國家氣象局:作為早期評估合作夥伴
  • Brightband:AI氣象新創公司,基於Earth-2建立商業服務

對傳統氣象預報的衝擊

傳統的數值天氣預報(NWP)系統需要龐大的超級電腦和數小時的計算時間。Earth-2的出現意味著:

  • 小型國家和發展中國家不再需要昂貴的超級電腦就能獲得高品質的天氣預報
  • 預報更新頻率可以從每6-12小時提升到近乎即時
  • 極端天氣預警的提前時間可以顯著延長
  • 區域性精細預報變得更加可行和經濟

氣候變化中的AI角色

Earth-2不僅用於短期天氣預報,也為氣候研究開闢了新可能。AI模型可以快速運行大量氣候模擬場景,幫助科學家更好地理解氣候變化的趨勢和影響。在全球極端天氣事件頻發的2026年,這種能力的價值不言而喻。

結語:AI讓天氣預報民主化

NVIDIA Earth-2的開源發布是AI技術造福社會的典範案例。天氣預報直接關係到農業、運輸、能源和災害防範等關鍵領域。通過將尖端AI能力開放給全世界,NVIDIA不僅在推動氣象科學的進步,也在展示AI超越商業應用的公共價值。當AI可以更準確地預測明天的天氣和未來的氣候,我們都會從中受益。