基础研究看怀柔 | 地球系统数值模拟装置助力台风预报实现新突破
日期：2026-08-31
来源：综合自中国科学院大气物理研究所
近日，中国科学院大气物理研究所科研团队联合多家单位取得重要科研突破，创新融合人工智能技术与动力约束理论，研发出全新FuXi-CNOPs台风路径集合预报系统，有效破解了传统台风预报不确定性大、AI气象模型可解释性差、长时效预报精度不足等行业难题，相关研究成果发表于《大气科学进展》期刊。
台风预报是气象预报领域的核心难点。目前，国际主流气象机构普遍采用集合预报方式量化预报不确定性，但传统数值集合预报存在计算成本高、耗时久的问题，难以适配台风快速演变的预报时效需求。同时，现有AI气象大模型虽具备高效预报优势，但存在“黑箱”缺陷，无法科学、精准量化预报不确定性，极大限制了智能气象预报的业务落地应用。
针对上述技术瓶颈，科研团队依托我国自主研发的FuXi AI气象大模型，创新性引入具备明确物理意义的正交条件非线性最优扰动方法，构建出AI与动力约束深度融合的FuXi-CNOPs台风路径集合预报新体系。研究团队选取62个台风个例，完成91次集合预报对比试验，验证了新系统的优异性能。
试验数据显示，这套新系统优势显著。短时效预报水准对标国际顶尖业务系统，24至120小时中长期预报误差最高下降32.33%，预报不确定性的量化也更加准确，量化能力最大提升可达29.2%。
该研究得到地球系统数值模拟装置的支持，第一作者为中国科学院大气物理研究所李永辉博士（已毕业），通讯作者为大气物理研究所段晚锁研究员和复旦大学李昊研究员，合作者还有中国气象局韩威研究员、河南省气象局张晗博士、天津市气象局李一诺硕士。
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