中国AI气象预报世界先进 滨城算力硬核支撑

近日，“风清”人工智能全球短中期集合天气预报系统V1.0顺利通过业务化评审并投入运行。该系统全程依托国家超算互联网核心节点的十万卡AI4S计算集群完成训练，成为全国首个实现数据、模型、算力全自主的业务应用气象AI集合预报模型。其全球有效预报时效达11天，综合预报效果优于欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的人工智能集合预报系统，标志着中国AI气象预报达到世界先进水平。

“数据+物理”双驱动

成就全球11天有效预报时效

“风清集合V1.0”是在《地球系统预报发展战略（2025—2035年）》指导下，由国家气象中心牵头，联合雄安气象人工智能创新研究院、国家气象信息中心和国家超算互联网等共同研制的新一代人工智能集合预报系统，填补了中国气象局自主研发人工智能全球短中期集合预报领域的技术和系统空白。

“风清”人工智能全球短中期集合天气预报系统架构图

有别于国内其他以科研为主要目的的纯数据驱动AI预报模型，“风清”采用“数据+物理”双驱动方式，在Swin Transformer模型中引入大气物理守恒约束，并配套扰动生成模块，抑制自回归漂移，既保留了AI预报“速度快”的优势，又提升了预报结果的业务适用性，在台风路径、强降水环流、寒潮降温等高影响天气预报和预警支撑中表现优异。

检验结果显示，“风清集合V1.0”全球500 hPa位势高度距平相关系数（ACC）大于0.6的有效预报时效达11天，连续分级概率评分（CRPS）、离散度—误差比等关键指标表现良好，综合预报效果及部分关键指标优于欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的人工智能集合预报系统（AIFS-CRPS）。

“技术+产业”双赋能

加速构筑气象预报AI底座

“风清”的背后，是国家超算互联网核心节点提供的大规模并行计算环境，支持一次性批量生成涵盖70个变量的多成员集合预报；以弹性调度技术保障批量预报任务持续稳定运行；分布式全闪存储系统与ScaleFabric高速网络为FSDP分布式训练铺平“快车道”；充足的单精度、半精度算力以及对CUDA生态的兼容，支撑国产AI预报模型在国产算力平台上的高效训练和推理，助力预报能力达到世界先进水平。系统并行扩展效率超过85%，能够有效地将超智融合算力的规模优势转化为训练和推理效率，也为未来双精度数值预报与AI预报的融合预留了广阔空间。

2024年，国家超算互联网平台在天津滨海高新区正式上线。目前，该平台已建成材料计算、工业仿真等6大智能体矩阵，覆盖170余个核心计算场景，累计上线智能体500余个、技能1万余项。普惠的国产算力底座让“数据、模型、算力”自主从目标变为现实。除提供技术支持外，国家超算互联网还将联动国家气象中心等研发团队，助力“风清”加快形成服务国省两级业务的预报产品，攻关高影响天气集合概率预报技术，加速落实《全国气象发展“十五五”规划》核心目标，为气象预报和防灾减灾服务筑牢AI底座。

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