今年侵袭南方的台风，比往年数量更多、强度增加。气候变迁使风暴更强、降雨极端，让人不禁感叹若能事先掌握，就能尽早做好准备。到底 AI 有没有办法提前预测?
气候变迁的负面影响显而易见，美国2022年国家气候评估报告（The US National Climate Assessment）指出，2015~2022年七年美国因野火、风暴、洪水、龙捲风和热带气旋等天气灾损，就超过1兆美元。
2022年美国经历18场不同的天气或气候灾难。（Source：climate.gov）
AI 如何准确预测且具成本效益?
想象一下，有一天，我们是否能够以相当高的准确度，以及极短的时间内预测恶劣天气发生。美国宾州州立大学（The Pennsylvania State University）的研究人员与气象学家合作，将想象变成了现实。
研究人员利用五万多张气象卫星图片，利用AI来辨别出带有“逗号”形状的云层，搜集暴风雨即将来临的迹象，包括冰雹、暴风雪等恶劣天气。接着使用视觉和机器学习的技术进行训练，能够在一分钟内以近100%的准确度自动检测这些“逗号”形状的云如何形成。如今该软件已成功预测64%的恶劣天气事件，超过了现有的预测系统。
无独有偶，气候风险公司ClimateAi也利用机器学习的技术，将天气预报缩小到局部的特定范围。不但显着降低预测成本，也提高预测准确度。尤其对于资源有限的国家，相当有帮助，得以即时因应变幻莫测的天气，以及灾害预防工作。
知名期刊《自然》（Nature）论文结果，AI天气预报迅速发展。华为开发的盘古气象（Pangu-Weather）AI模型，可提前一周预测全球的温度、风速等天气变化。与传统预测模型相较，盘古气象能够以快万倍的速度呈现更准确的预测结果，并能掌握热带气旋（tropical cyclone）路径。
深度学习建立的天气预报系统。（Source：Nature，同下）
Pangu-Weather于2018年追踪台风风康瑞（a）和玉兔（b）结果，能提早两天预测台风路径。
AI 气象预测的四大突破点
需要更多全面性的研究：针对地球暖化与气候变迁等现象，应进行更全面的研究，而非像现在只专注于常态性天气预报。若能汇集更多极端气候数据资料，将有助于AI更加精确并模拟可能情景。
与传统演算模型互补：AI和传统数据模型可能具有不同优势，但目前仍无法互相取代。尤其历史数据中缺乏对演算极端气候的所需数据资料，AI学习与演算仍有相当挑战。
与人类资讯互补：虽然AI正在迅速发展，但人类专家的专业知识在解释和传达复杂的天气资讯，仍然具有重要价值。气象学家将AI生成的数据，转化为民众可理解的资讯，加以传递与表达，实在功不可没。
必须持续学习：AI模型设计必须适应不断变化的气候条件，并从变幻莫测的气象数据中演算学习。AI能否持续更新和改进，对于预测的结果能否跟上气候变迁的步伐至关重要。
现今全球各地都遭逢极端气候的侵袭，AI在气象领域的发展，更攸关我们能否迅速准确地掌握气候的变化。唯有持续研究、保持创新，气象学家、AI专家、各国政策制定与执行者通力合作，才能善加应对极端气候带给人类的严酷挑战。
