預測氣旋路徑與強度大突破！Google宣布開源AI氣象預測模型 助強化防災救治準備

熱帶氣旋 (包含颶風與颱風)一直是全球破壞力最強的自然災害之一，過往50年間已經在全球造成逾70萬人死亡，更造成高達1.4兆美元的經濟損失。對氣象預報員而言，如何在氣旋形成初期精準預測其移動路徑與暴風強度，一直是與時間賽跑的嚴峻挑戰。

Google DeepMind與Google Research團隊合作，在國際權威學術期刊《自然》 (Nature)發表其最新研究成果，聚焦其專為極端氣象與氣旋預測打造WeatherNext系列AI模型。研究結果顯示，該模型在預測氣旋路徑、強度及風場結構上取得突破性進展，相當於一次將傳統氣象預報技術向前推進整整10年，Google也隨即宣布將模型程式碼與權重完全開源。

預測精準度大幅躍進：預警時間硬生生多出一整天

傳統上，氣象機構在預測熱帶氣旋時經常陷入兩難：決定氣旋移動方向的「路徑」 (Track)，主要受大規模的全球大氣環流牽引，通常需要粗顆粒的全球物理模型進行運算。而決定氣旋破壞力的「強度」 (Intensity)，則取決於氣旋核心周圍極度區域性 (localized)的熱力學物理過程，往往需要極高解析度的局部專用模型。

Google推出的WeatherNext模型，結合全球大氣動態數據，以及包含近5000個歷史風暴資料的IBTrACS資料庫，經過近20TB的大氣資料深度訓練，成功透過單一AI模型同時掌握氣旋的路徑、強度與風場結構。

根據實驗與歷史資料比對，WeatherNext展現出驚人的預警預測領先優勢：

• 提前24小時的精準度：WeatherNext的天氣旋預報精準度，已經是過去傳統模型僅能預測未來2天的表現，等於為災害防救爭取到整整1天 (24小時)的黃金準備時間。

• 強大的極端事件捕捉：模型採用功能生成網路 (Functional Generative Networks, FGNs)，可以在TPU上於1分鐘內算完一次長達15天的全球氣象與氣旋模擬。今年團隊更將概率模擬的系集 (Ensemble)規模擴大至1000個成員，能精準捕捉如「急劇增強」 (Rapid Intensification)這類極端且低機率的尾端風險 (Tail-risks)。

破解傳統氣象學迷思：低解析度也能做高精準預測

這項研究最令氣象科學界震撼的突破之一，在於對「運算解析度」的翻轉。

過去學術界普遍認為，要精準預測氣旋強度，必須仰賴極高空間解析度的超級電腦運算。然而，WeatherNext Cyclones僅需28x28公里範圍內的數據解析度 (比傳統物理模型粗糙100倍)即可達到當前最頂尖的預測表現；甚至連輕量化的WeatherNext 2-mini (解析度僅111x111公里範圍)也展現出優異的預測能力。

這種以低運算資源換取高精準度的機制，目前也成為Google與全球氣象學界深入研究的全新課題。

事實上，這套模型在2025年颶風季期間早已展現實戰價值。當時Google團隊與美國國家颶風中心 (NHC)合作，成功預測出颶風「梅莉莎」 (Hurricane Melissa)的急劇增強過程，甚至預測其在牙買加的登陸點，協助當地防救災團隊爭取到關鍵的防禦應變時間。

程式碼與權重全數開源，打造防救災全球生態系

為了讓AI科技能切實幫助全球社群抵禦氣候變遷帶來的極端天氣威脅，Google宣布將去年公布的WeatherNext 2與WeatherNext Cyclones的模型權重與程式碼在GitHub上全數開源，透過開放權重使用方式讓更多開發者能以此設計更多衍生服務，或是更容易、廣泛地應用佈署此模型資源，藉此對抗變化快速的極端氣候現象，並且藉由爭取更多準備時間，減少更多損傷。

除了開放模型供學術機構與氣象單位下載外，Google也釋出能在免費Colab Notebook上運行的WeatherNext 2-mini模型，並且更新Google Earth AI旗下的Weather Lab平台，讓全球預報員與研究人員能以視覺化介面即時查看全球氣溫、降雨、風速及氣旋動態。

筆者觀點

WeatherNext的發表，象徵著「AI氣象學」正式從輔助角色走向核心主導地位。

傳統數值天氣預報 (NWP)仰賴極度消耗運算資源的流體力學與熱力學偏微分方程，往往需要耗費超級電腦數小時甚至數天才能產出結果。而Google證明透過前沿深度學習與生成式AI架構，不僅能在幾秒鐘內完成數千組系集預測，更打破「高解析度才能換取高精準度」的傳統物理模型迷思。

更難能可貴的是，Google選擇將模型與權重完全開源。對於許多缺乏頂級超級電腦與高預算的中小型國家或開發中國家而言，這意味著區域氣象單位將能以極低的硬體門檻，調用世界級的AI風暴預測能力。當預報時間能提前整整24小時，不只是一項技術指標的突破，更是能在極端氣候日益頻繁的當下，拯救無數生命與減少財產損失的關鍵力量。

《原文刊登於合作媒體mashdigi，聯合新聞網獲授權轉載。》