华为“盘古”何以十秒预报全球七日天气

天气预报是研究大气系统演变的重要科学手段，同时对社会发展和国家战略至关重要。它带来的经济效益和社会价值巨大。在世界范围内，天气预报所贡献的经济效益高达1620亿美元，至少占全球GDP的0.185%。在中国，约40%的GDP受到天气和气候的影响，尤其在农业生产中，天气预报的作用更为突出。近年来，全球气候变暖加剧，极端气象灾害频发，给人类生产生活带来巨大挑战。普及早期预警机制，不仅每年可避免高达130亿美元的财产损失，更能拯救无数生命。

传统天气预报的历史、原理和瓶颈

数值天气预报理论源于上世纪初。1904年，挪威科学家Bjerknes便提出通过数学物理方程来预测天气，但因算力不足难以实践。1922年，英国气象学家Richardson动员大量人力，历经6周，以手工纸笔的方式完成了首次6h“预报”。1950年，美国气象学家Charney首次利用电子计算机，“仅”花费24h便完成了24h的预报，在气象学界引起巨大轰动。随着计算机性能提升，数值天气预报逐步成熟，预报时长延长至5—7天，分辨率也从数百公里精细至几公里。

数值天气预报的基本原理在于，首先将雷达、卫星等观测资料，形成网格化的温度、气压、湿度、风速等气象变量，并通过求解大气动力学方程模拟其未来演变。数十年来，科学家们不断完善复杂的偏微分方程系统，力求更准确地描述大气的变化动态。

近年来，数值预报方法在精度和速度上遭遇瓶颈。精度提升缓慢，时效性平均每十年才提升一天。欧洲中期天气预报中心（ECMWF）数据显示，2012—2022年间，多个气象要素的3—7天预报误差减少不到5%，原因是偏微分方程的误差累积和观测数据的不完整和不准确性。同时，天气预报对计算资源的消耗巨大，需要超级计算机持续不断地运算才能满足实际需求，使许多欠发达国家难以建立自己的数值预报系统。

人工智能大模型让天气预报越来越准

全文约3053字，请下载后阅读、编辑。