來源：中國氣象報 發(fā)布時間：2019年07月19日08:47
氣象學(xué)家在預(yù)測天氣時，通常會利用許多模式和數(shù)據(jù)來源，追蹤能夠預(yù)示強烈風(fēng)暴的云形狀和運動軌跡。然而，隨著數(shù)據(jù)集越來越龐大，時間越來越緊張，他們幾乎不可能實時監(jiān)測所有風(fēng)暴形成，尤其是更小尺度的風(fēng)暴。
美國氣象服務(wù)公司Accuweather和西班牙阿爾梅里亞大學(xué)的研究人員設(shè)計了一個電腦模式，可以更迅速、更精確地識別可能發(fā)生的強烈風(fēng)暴。他們設(shè)計的框架主要基于機器學(xué)習(xí)的線性分類器，可以探測衛(wèi)星圖像中可能被忽略的云內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)運動。這一人工智能解決方案當前在匹茲堡市超級計算中心的Bridges超級計算機上運行。
在研究中，包括Accuweather公司高級氣象學(xué)家史蒂夫·威斯塔在內(nèi)的氣象學(xué)家以及其他研究人員分析了5萬多張美國歷史衛(wèi)星圖像，從中識別并標注了逗點云的形狀和運動情況。特定形狀的云與氣旋形成密切相關(guān)，可能會造成惡劣天氣事件，比如冰雹、暴風(fēng)雨、強風(fēng)和暴風(fēng)雪。
之后，研究人員利用計算機視覺和機器學(xué)習(xí)技術(shù)，教授計算機自動識別和探測衛(wèi)星圖像中的逗點狀云系。計算機可以通過從海量數(shù)據(jù)中指出專家應(yīng)該實時重點關(guān)注的地方，幫助他們探測可能發(fā)生的惡劣天氣?！耙驗槎狐c狀云系可以提示我們可能發(fā)生的惡劣天氣事件，我們設(shè)計的方案就可以幫助氣象學(xué)家預(yù)測這些事件。”研究人員說。
研究人員發(fā)現(xiàn)，他們的方法可以有效探測逗點狀云系，準確率可達99%，每次預(yù)報平均需要40秒。他們的方法預(yù)測惡劣天氣事件的準確率可達64%，比現(xiàn)在其他惡劣天氣事件探測方法表現(xiàn)都好。
研究人員表示：“該方法可以在一些逗點狀云系還未完全形成之前就探測到它們，有時探測速度比人眼識別還快。”
該研究能夠向研究界展示對天氣相關(guān)視覺信息進行基于人工智能的解釋是可行的。更多的研究將會把這一方法和現(xiàn)在的數(shù)值天氣預(yù)報模式相融合，有助于提高天氣預(yù)報準確率。
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