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Aurora 1.5:面向天氣和地球系統應用的開源基礎模型擴充套件

文章摘要

Aurora 1.5新增22個天氣變數、每小時時間解析度及機率集合預報,使該基礎模型更適用於實際天氣、氣候和能源應用。作為開源模型釋出,研究者與開發者可評估、擴充套件並基於此構建。

來源Microsoft Research Blog作者: Kenji Takeda, Jonathan Weyn, Amit Misra, Matt Corey, Kevin White, Shannon Monroe, Juan M. Lavista Ferres, Ashley Llorens, Bonnie Kruft
Aurora 1.5:面向天氣和地球系統應用的開源基礎模型擴充套件
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Aurora 1.5是微軟地球系統基礎模型Aurora的一次重大升級,新增了22個天氣變數、每小時時間解析度以及機率集合預報能力。該模型已在GitHub和Hugging Face上開源,允許全球的研究者和開發者使用、評估和擴充套件。此外,Aurora 1.5還透過微軟天氣服務連線了開放研究與運營應用,為天氣和地球系統領域的實際需求提供了資料、基礎設施和託管訪問支援。

Aurora最初由微軟研究院AI for Science團隊於2024年提出,並於2025年在《自然》雜誌上發表。它展示了單一模型如何適應中期天氣預報、海洋波浪、大氣化學等多種應用。Aurora 1.5在此基礎上,將變數從4個擴充套件到26個,涵蓋了地表、氣壓層、風、溫度、溼度、降水、輻射等關鍵引數,從而使其對能源、農業、交通和氣候規劃等領域更具實用性。每小時時間解析度的提升使得精細的運營指導成為可能,例如精確預測降水開始時間或熱帶氣旋登陸。

在Aurora 1.5中,最受使用者期待的功能之一——集合預報得到了實現。透過引入隨機擾動來表示模型不確定性,該模型能夠生成多個預報成員,從而量化預報的置信區間。這種機率集合預報在88.9%的評估目標上超越了ECMWF的動力學集合預報。在2024-2025年所有熱帶氣旋的評估中,Aurora 1.5的集合中位數路徑誤差相比原始Aurora降低了約三分之一,以颶風海倫妮為例展示了其在高影響天氣應用中的有效性。

除了天氣預報,Aurora還展示了作為地球系統基礎模型的更廣泛潛力。Terradot公司利用Aurora的天氣表徵來最佳化增強風化碳去除,加速了百萬噸級碳去除的程序。英國氣象局也在探索將Aurora與物理模型結合,以應對從天氣到氣候的時間尺度問題。微軟透過Microsoft Foundry和Planetary Computer Pro等平臺將Aurora推向運營,BKW公司已經將其應用於能源運營,支援可再生能源發電的預測和管理。

微軟天氣團隊強調,基礎模型應補充而非取代物理模型,並呼籲各方合作評估和改進預報能力。該團隊已連續三年被評為全球最準確的預報提供商,未來計劃推出更多面向企業的AI天氣模型。如需瞭解更多,請聯絡[email protected]。

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文章情報

工程師進階

要點

  • Aurora 1.5增加了22個天氣變數,覆蓋能源、農業、交通、氣候風險等領域。
  • 支援每小時時間解析度,提供更精細的預報細節。
  • 引入機率集合預報,在88.9%的評估目標上優於ECMWF集合預報。
  • 開源釋出,並連線微軟天氣服務實現從研究到運營的轉化。

要點與分析由自動化流程生成,可能有誤,請結合原始來源核實。