12月18日，中国气象局举行《地球系统预报发展战略（2025—2035年）》（下称《战略》）新闻发布会。
会上，中国气象局党组成员、副局长毕宝贵介绍，在技术路线上，《战略》提出“双轮驱动、数智融合”的发展路径。一方面，继续深化基于物理规律的数值预报，通过超级计算机精确模拟地球各圈层的演变过程；另一方面，充分发挥人工智能的优势，让机器学习从海量气象数据中挖掘预报规律。
我国迫切需要提高天气气候预报预测能力
毕宝贵首先介绍了背景：为贯彻落实国家防灾减灾救灾和应对气候变化等重大战略，我国迫切需要提高天气气候预报预测能力，这只有充分考虑地球系统各圈层之间的相互作用才能实现。世界气象组织也明确强调各国家气象机构要加强地球系统框架下的天气、气候、水和环境预报预测能力建设，也就是地球系统预报。
▲资料图 图据图虫创意
中国气象局地球系统数值预报中心主任龚建东表示，地球系统预报是将地球各个圈层作为一个相互耦合的整体，在统一框架下对大气、海洋、陆地、冰冻圈和生物圈等多圈层进行综合模拟和预测的预报体系。与传统预报相比，二者基础理论和技术体系一脉相承，同样依托观测资料、物理规律和高性能计算支撑。但传统预报主要聚焦大气、侧重天气现象刻画，而地球系统预报通过融合数值模式、人工智能和数字孪生等先进技术，实现对多圈层相互作用及其反馈机制的整体表征，不仅拓展了预报对象的覆盖范围，也更加注重风险形成、演变和影响评估。
中国气象局于2024年发布了下一代天气气候一体化数值预报模式，同年发布了“风雷”“风清”“风顺”三个人工智能预报模型。龚建东表示，要打造世界先进水平的地球系统预报，还需要在一批关键核心技术上实现突破。
首先是研发全耦合的地球系统模式，重点突破全球公里级、区域百米级的大气模式，紧密耦合多圈层分量模式，同时强化观测资料的有效应用。
二是人工智能预报模型实现深度创新，重点是在天气—气候一体化模型研制、多圈层耦合以及端到端应用等方面实现突破。
三是数值预报与人工智能要实现深度融合，有效提升模型的预报精度和运算效率。
人工智能模型帮助下
3分钟可生成未来15天全球天气预报
中国气象局雄安气象人工智能创新研究院院长刘作挺在会上介绍，人工智能预报模型突破传统数值预报的性能瓶颈与算力依赖，已成为推动地球系统预报向前发展的有力工具和加速器。
首先，人工智能预报模型凭借对海量多源数据的深度挖掘能力，打破了传统物理建模对复杂过程的表征局限，有效提升预报的精准度与覆盖范围。目前，中国气象局的“风清”“风顺”模型、华为的盘古模型以及欧洲中期天气预报中心的人工智能模型均在业务中实现部分指标超越传统数值模式，在台风路径、高温过程、降水落区、次季节等预报中展现出优势。
其次，在计算效率上，人工智能模型实现了指数级提升。例如，中国气象局“风清”模型仅需3分钟即可生成未来15天全球天气预报，大幅缩短了预报产品迭代周期，为灾害应急响应、实时决策提供了关键时间窗口。
当前，互联网企业、科研院所相继推出了人工智能预报模型。刘作挺表示，地球系统预报涉及大气、海洋、陆面、冰冻圈等多个圈层，是一项多部门参与、多学科交叉的复杂系统工程，单靠某一类技术或单一主体难以支撑。从2024年起，中国气象局通过举办人工智能预报示范计划等活动，联合高校、科研院所和企业，共同构建人工智能预报协同创新和应用体系，以业务需求和应用引领人工智能地球系统预报技术研发，已取得较好的成效。中国气象局还设立了国家级新型研发机构雄安气象人工智能创新研究院。
据悉，围绕上述技术路线，《战略》系统规划了八大重点任务，包括要建设地球系统数字基础设施，建立无缝隙的智能预报业务体系，实现从分钟级到年代际的全尺度气象预报能力。
中国气象局预报预测司司长梁丰介绍，地球系统数字基础设施主要包括三个部分：多圈层数据基础底座、多圈层耦合模型和开放共享的数据与服务平台。这套具有完全自主知识产权的地球系统数字基础设施建成后，将极大推进部门间数据的智能融合与共享服务，还将有效促进地球系统相关学科的深度融合，打破气象、海洋、地质、生态、社会、经济等学科间的壁垒。
将极大提升极端天气预警能力
《战略》的目标是：到2035年，建成自主可控、国际先进的地球系统预报体系。据悉，主要标志包括：全面建成数值预报与人工智能优势互补、融合统一的地球系统预报体系，实现全球公里级和局地百米级地球系统模式业务运行，能够提供多圈层全覆盖、从分钟到月季年和年代际的无缝衔接的预报产品。在应用方面，除了提供更为精准的国内气象预报服务，中国的地球系统预报产品、技术也将支持共建“一带一路”国家防灾减灾。
毕宝贵介绍，这个目标将通过两个五年规划稳步推进。未来五年内，重点实现新一代预报模式的业务化运行，并建成气象人工智能模型的统一基础框架。推动各项技术的深度融合，发布第一代地球系统数字服务平台。2030至2035年间，全面建成统一框架的地球系统预报体系，显著提升对地球系统多尺度、多圈层相互作用的模拟和预测能力。
毕宝贵表示，地球系统预报能力的发展，将惠及国家战略和民生需求的各个领域。在防灾减灾方面，它将极大提升对极端天气的预警能力，更好地守护人民生命财产安全。在行业服务方面，它将为农业生产、新能源开发、交通运输、金融保险等领域提供更加精准的气象服务支撑。在生态文明建设方面，它将为实现碳达峰、碳中和目标、应对气候变化提供科学依据。同时，通过与共建“一带一路”国家合作，为应对全球气候变化贡献中国智慧和中国方案。
红星新闻记者 胡伊文 北京报道
编辑 许媛
审核 王光东
