2025年11月27日,为提升西北地区沙尘天气的预报精度,全球首个气溶胶-气象耦合预报人工智能模型已进入试运行阶段。该模型由我国科研团队自主研发,具备每天两次更新、空间分辨率达到5公里的沙尘预报能力,可更准确地预测局地沙尘过程的发生与发展。
该模型在运算效率方面表现突出,不到一分钟即可完成未来五天、涵盖54个关键参数的全球高精度环境气象预报。这一技术突破显著提升了复杂大气条件下沙尘天气的模拟与预测水平。
沙尘天气的预报长期以来面临较大挑战,主要原因在于其形成和传播过程受到多种因素交织影响,包括地形、土壤湿度、风速风向以及地表覆盖状况等,同时沙尘颗粒本身的物理特性也具有高度动态性和不确定性。
所谓气溶胶-气象耦合,是指将大气中悬浮的各类气溶胶颗粒,如沙尘、PM2.5、硫酸盐和黑炭等,与温度、风力、气压等气象要素视为一个相互作用的整体,通过分析它们之间的双向反馈机制,实现更精准的联合预报。这种技术思路打破了传统上将气溶胶作为被动示踪物处理的局限。
具体而言,气象条件直接影响气溶胶的行为:风力决定起沙强度与输送距离,湿度和降水则影响颗粒物的沉降速率;反过来,高浓度气溶胶也会对气象环境产生显著影响,例如大量沙尘颗粒可反射和吸收太阳辐射,进而改变近地面的温度结构,抑制或增强大气对流。
此外,该人工智能模型不仅能输出沙尘相关的预报信息,还可提供多种气溶胶成分的光学厚度和质量浓度分布数据,进一步增强了对复合型污染过程和区域环境变化的监测与预判能力。随着该系统的持续优化与应用,我国在高分辨率环境气象预报领域的技术水平和业务能力将得到显著提升。

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