对于全球的科学家、初创公司、开发者、企业和政府机构而言，人工智能（AI）天气和气候预测如今比以往任何时候都更加触手可及。在美国气象学会年会上，NVIDIA推出了全新的NVIDIA Earth-2开放模型、库和框架系列，用于天气和气候AI，提供了世界首个完全开放、加速的天气AI软件栈。
这些开放技术——包括预训练模型、框架、定制方案和推理库——加速了所有预测阶段，从处理初始观测数据到生成15天全球预报或本地风暴预报。
从历史上看，天气预报一直依赖运行物理模型的强大超级计算机。AI驱动的天气预报节省了大量的计算时间和成本，使更多国家、气象企业和商业机构能够运行特定应用的预测系统。
NVIDIA Earth-2是首个开放、加速的模型和工具集，使组织能够在自己的基础设施上运行、微调和部署生产就绪的天气AI。它使开发者能够将不同的天气和气候AI能力整合在一起。这是一项开创性的工作，旨在加速天气预测、提高预测准确性、促进协作并推进科学家对地球大气条件的整体理解。
各行各业的开发者都在利用Earth-2预测天气并获取可操作的见解。这包括AI天气工具提供商Brightband；气象预报机构以色列气象局、天气（Weather）公司和美国国家气象局（NWS）；能源预测和电网运营公司道达尔能源、埃尼集团（Eni）、协鑫集团（GCL）与日立合作的西南电力库（美国区域性电力传输组织）；能源交易解决方案提供商Jua和Metdesk；以及保险公司安盛（AXA）、JBA风险管理公司和标普全球能源。
新的开放模型加入Earth-2家族
刚刚宣布的新Earth-2开放天气模型包括：
Earth-2 Medium Range（中程） ：由一种名为Atlas的新模型架构驱动，能够对中程预测——即提前长达15天的预测——进行高精度天气预测，覆盖温度、压力、风和湿度等70多个天气变量。在标准基准测试中，它在行业测量的最常见预测变量上超越了领先的开放模型。
Earth-2 Nowcasting（临近预报） ：由一种名为StormScope的新模型架构驱动，利用GenAI在几分钟内完成国家级预报，对本地风暴和灾害天气进行公里级分辨率的零到六小时预测。Earth-2 Nowcasting是首个通过直接模拟风暴动力学，在短期降水预报方面超越传统基于物理的天气预测模型的模型。它利用AI直接预测卫星和雷达图像。
Earth-2 Global Data Assimilation（全球数据融合） ：由一种名为HealDA的新模型架构驱动，生成天气预报的初始条件——当前大气的快照，包括全球数千个地点的温度、风速、湿度和气压。Earth-2全球数据同化可以在GPU上几秒钟内生成初始条件，而不是在超级计算机上花费数小时。当与Earth-2Medium Range结合时，这产生了由开放、完全AI流水线生成的最有技能的预测结果。
这些新模型加入了NVIDIA Earth-2堆栈中现有的开放天气模型：
Earth-2 CorrDiff：使用一种名为CorrDiff的GenAI架构，将低分辨率、大陆尺度的预测降尺度为高分辨率、区域尺度的天气场——提供本地预报所需的细粒度分辨率，速度比传统方法快500倍。
Earth-2 FourCastNet3：为各种天气变量（如风、温度和湿度）提供高预测精度，超越了领先的常规集合模型，并媲美顶级扩散方法，同时产生比这些方法快60倍的预测。
Earth-2还整合了欧洲中期天气预报中心（ECMWF）、微软、谷歌和其他机构的开放模型。此外，Earth-2模型可以使用NVIDIA PhysicsNeMo进行训练和微调，这是一个用于大规模开发AI-物理模型的开源Python框架。
天气智能的开放生态系统
准确的天气预报有助于拯救生命和保护环境——并且是农业、能源、公共卫生和其他行业决策的基石。研究人员、气象机构、气候科技创新者和企业已经在这些最先进的模型上运行、微调和构建，利用自己的本地AI基础设施解锁科学突破。
天气预报
AI天气工具提供商Brightband——NVIDIA Inception计划"可持续未来"倡议的成员——正在运行Earth-2中程模型，每天发布现实世界的全球预报。
"新AI天气工具用于预报的革命非常令人兴奋，并随着NVIDIA Earth-2中程模型等新模型的出现继续加速，"Brightband联合创始人兼首席执行官Julian Green表示。"Brightband是最早运行Earth-2Medium Range模型的机构之一，该模型的开源特性加速了创新，使气象企业的其他成员能够更容易地进行比较和改进。"
以色列气象局正在运行中使用Earth-2 CorrDiff——并计划使用Earth-2临近预报——每天生成多达8次高分辨率预报，使决策者能够更有效地应对极端天气，同时降低计算成本。
"与在CPU集群上运行不使用AI的经典数值天气预报模型相比，NVIDIA Earth-2模型在2.5公里分辨率下将计算时间减少了90%，"以色列气象局局长Amir Givati表示。"在最近的一场暴雨之后，我们使用CorrDiff训练的AI模型在六小时累积降水验证中是我们所有运行模型中最好的。"
天气公司正在评估Earth-2临近预报用于本地恶劣天气应用，NWS正在评估新模型以增强其运行工作流程。
能源预测和电网运营
道达尔能源正在评估Earth-2临近预报以改善短期风险意识和决策。
"NVIDIA Earth-2代表了先进天气智能如何大规模运行化运营的重大飞跃，"道达尔能源气候和天气预报产品经理Emmanuel Le Borgne表示。"像Earth-2临近预报这样的模型对我们的业务来说具有突破性意义，因为它们改善了能源系统中的短期风险意识和决策，在这些系统中，几分钟和本地影响至关重要。"
埃尼集团正在密集测试Earth-2模型，包括FourCastNet和CorrDiff，用于半运行性降尺度预测，以提前数周生成概率性、高分辨率的天气和天然气需求预测。
协鑫集团是中国最大的太阳能材料生产商之一和全球综合能源运营商，正在运行NVIDIA Earth-2模型用于其光伏预测系统。与传统数值天气预报相比，Earth-2以更低的成本提供更准确的预测数据，显著提高了GCL光伏发电预测的准确性。
西南电力库与日立合作，正在使用Earth-2临近预报和FourCastNet3改善日内和日前风力预报。这项工作支持西南电力库增强电网可靠性并在SPP服务区域内实现更明智运营决策的承诺。
金融影响评估
标普全球能源正在利用NVIDIA Earth-2 CorrDiff将气候数据转化为本地见解用于风险评估。
全球保险集团安盛（AXA）正在使用FourCastNet生成数千个假设飓风情景，作为其模型评估、方法论开发和现有技术基准测试研发计划的一部分。
通过Earth-2，NVIDIA正在向天气AI领域创新的开者和科学家提供最先进的开放模型、数据和工具，类似于NVIDIA Nemotron、NVIDIA Cosmos、NVIDIA Isaac GR00T、NVIDIA Alpamayo和NVIDIA Clara模型系列分别为智能体AI、物理AI、人形机器人、自动驾驶车辆和生物医学AI提供开放创新基础。
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