天气预报影响的远不止于日常出行规划;及时掌握天气信息对能源生产商、保险公司和交通运输运营商至关重要,这能够帮助他们根据不断变化的天气状况制定规划。全球预报能够显示风暴的生成趋势,但针对太阳能电站、航运路线或受保资产的决策,最终还是要取决于当地的具体天气状况。
NVIDIA Earth-2 为开发者和研究人员提供了一系列开放 AI 模型与工具,支持他们利用自有数据进行定制。依托 NVIDIA 计算平台运行,这些技术能够支持全球天气预报、精细化区域预报以及环境研究。
StormScope EU 是最新加入 Earth-2 的模型,它是 StormScope 的区域版本,专门用于短期天气预报,基于欧洲天气与气候数据训练而成。该模型利用欧洲气象卫星开发组织 (EUMETSAT) 的卫星观测数据,以 10 分钟为间隔,对 16 个 Meteosat 卫星通道上的云层演变进行预测。
在 GTC 柏林上,NVIDIA 携手 Earthmover 展示了一款交互式天气演示,现场展示了 StormScope EU 的实时运行流程。该演示借助 Earth2Studio 运行预报,并利用 Earthmover 的数据平台进行管理和提供实时结果,这些结果会随着每 10 分钟传入的新卫星观测数据而更新。Earthmover 将这些结果以地图瓦片的形式呈现,让访问者无需下载完整数据集,即可浏览覆盖欧洲各地的预测结果。
开发者可以根据区域需求,将 Earth-2 模型组合到定制化的工作流中,利用 StormScope 进行短期预报,并借助 CorrDiff 为较粗分辨率的气候数据补充本地细节。开发者还可以采用这些模型架构,通过训练将其应用于空气质量建模等新的环境应用。开源的 NVIDIA PhysicsNeMo 框架提供了训练与定制工具,帮助团队能够结合自有数据和领域专业知识,构建满足区域需求的应用。
基于 Earth-2 能力进行构建的机构包括:
安盛集团正在使用 NVIDIA Earth-2 的 FourCastNet 3 模型,在超过 1,000 个模拟季节中研究历史数据记录之外的区域性气旋风险,从而生成可用于风险评估的洞察,并帮助客户有针对性地采取预防措施。
Vaisala Xweather 正将 Earth-2 与其自有的观测数据、闪电数据及预报专业能力相结合,旨在增强其面向政府机构、能源、海事、交通和保险行业客户的气象智能平台。相关工作包括将 StormScope 与闪电数据相结合,以提升短期预报的预警提前量,并通过 Vaisala Xweather 的 SaaS 产品及 AI 助手集成,向用户提供这些预警信息。
曼彻斯特大学的研究人员对 Earth-2 CorrDiff 模型进行了适配,用于英国空气质量建模。他们在由 NVIDIA 技术驱动的 Isambard-AI 超级计算机上训练模型,并在本地 NVIDIA DGX Spark 系统上运行,将环境建模从国家级超算延伸至桌面端。
道达尔能源正在探索将 NVIDIA Earth-2 用于太阳能预报,在两个光伏电站评估基于 StormScope 的太阳辐射短临预报,并开发能以亚小时级间隔提供气象信息的模型。这项工作旨在探索更精细的预报如何帮助提前预判太阳能发电量的变化。
Space42 基于 CorrDiff 和 NVIDIA PhysicsNeMo 开发了 SARDiff4Height。该研究能够从单张雷达影像估算地表高度,并生成不确定性图,帮助分析人员了解哪些区域的估算结果需要进一步核查。
探索 NVIDIA Earth-2 开放模型与工具,并通过 Earth2Studio 的预测示例展开实践。阅读安盛集团的飓风风险案例研究和曼彻斯特大学的空气质量应用故事,了解各团队如何将气象 AI 应用于各类专业挑战中。
