NVIDIA在美国气象学会年会上发布了Earth-2开放模型家族,将气象与气候AI所需的模型、函数库与框架整合为一套开源软件栈。新推出的模型涵盖最长可达15天的全球中期预报,以及0至6小时的短临预报,用于支持局地尺度的风暴与极端天气研判。
过去,高质量天气预报主要依赖基于物理机制的数值天气预报模式和庞大的计算资源。NVIDIA表示,将AI预报定位为降低计算成本与耗时的可行路径,使更多国家、气象服务机构与企业能够构建贴合自身需求的预报系统,而不必完全依赖少数大型中心的算力。
此次发布的三个核心模型分别对应气象流程中的不同环节:Earth-2 Medium Range采用名为Atlas的模型架构,用于中期预报,涵盖温度、气压、风速、湿度等70余种变量;Earth-2 Nowcasting采用StormScope架构,利用生成式AI学习卫星与雷达数据,将国家尺度的预报提升至公里级分辨率,并在数分钟内生成0至6小时的局地强对流预报;Earth-2 Global Data Assimilation采用HealDA架构,负责将多源观测数据转化为预报所需的初始场,并宣称可在GPU上以秒级速度完成,大幅缩短传统超级计算机数据同化所需的时间。
除了新增模型,NVIDIA还将原有开源模型纳入Earth-2体系,包括用于降尺度的Earth-2 CorrDiff,以及用于多变量预测的Earth-2 FourCastNet3。NVIDIA同时指出,Earth-2可兼容ECMWF、微软、谷歌等机构发布的开源模型,并通过PhysicsNeMo这一开源Python框架提供训练与微调支持,使科研机构与企业能够在自有基础设施上扩展能力。
NVIDIA还列举了已参与或正在评估该平台的用户,包括中国气象局、以色列气象局、The Weather Company与美国国家气象局(NWS)等预报机构,以及能源预报与电网运营相关的TotalEnergies、Eni与GCL等企业。此外,能源交易、保险与风险评估等行业的机构也正在应用该工具链。该技术体系不仅适用于科研,也支持需要天气信息作为决策依据的实际应用场景。
NVIDIA表示,Earth-2 Medium Range与Earth-2 Nowcasting已通过Earth2Studio平台开放获取,并同步在GitHub与Hugging Face提供预训练模型及相关工具。Earth-2 Global Data Assimilation预计将于今年晚些时候发布。