科技日报记者 陆成宽
台风为何经常“跑偏”？因为大气系统自带“混沌”属性，初始条件差之毫厘，最终路径就可能谬以千里。记者29日从中国科学院大气物理研究所获悉，来自该所等单位的科研人员，以AI气象大模型“伏羲”（FuXi）为基础，成功研制出一种新型台风集合预报系统FuXi-CNOPs。这套系统不仅能更快算出“台风往哪走”，还能精准解析“路径为何偏”。相关研究成果发表于《大气科学进展》。
简单来说，台风集合预报就是给出一组“都有可能”的路径。当前，国际主流集合预报系统要运行51个成员才能做到的事，FuXi-CNOPs仅用31个成员就能完成，而且预报技巧更高。
“我们创造性地在AI模式中，引入了我们自己发展的一种具有特定物理意义的‘正交条件非线性最优扰动’方法。”该论文通讯作者、中国科学院大气物理研究所研究员段晚锁告诉记者，这种方法能像经验丰富的预报员一样，精准锁定那些导致路径出现偏差的关键不确定性源头。
通俗地讲，这套系统不再只给一个“黑箱”结果，而是能“说出”背后的物理原因。研究发现，影响台风路径走向的关键敏感区，主要集中在台风核心区、螺旋雨带，以及副热带高压与台风环流的相互作用区。这些区域直接关联着台风自身结构演变和环境引导气流的变化，正是容易导致台风路径误差放大的源头。
在62个台风个例、91次集合预报对比试验中，FuXi-CNOPs的表现令人信服。24小时内的短时效预报，其技巧与国际主流系统相当；但在24至120小时的中长时效预报中，优势开始显现并持续扩大，路径误差最大降幅占比达32.33%。更关键的是，它在量化预报不确定性上的能力大幅提升，准确度最大可提升29.2%。
“这相当于给AI装上了‘透视眼’。”段晚锁说，该系统打破了纯数据驱动模型“知其然不知其所以然”的局限，为构建可解释、可信赖的智能集合预报系统提供了关键技术路径。
（中国科学院大气物理研究所供图）
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