NVIDIA推出Earth-2開放模型家族，賦能天氣和氣候AI

對于全球的科學家、初創公司、開發者、企業和政府機構而言，人工智能（AI）天氣和氣候預測如今比以往任何時候都更加觸手可及。在美國氣象學會年會上，NVIDIA推出了全新的NVIDIA Earth-2開放模型、庫和框架系列，用于天氣和氣候AI，提供了世界首個完全開放、加速的天氣AI軟件棧。

這些開放技術——包括預訓練模型、框架、定制方案和推理庫——加速了所有預測階段，從處理初始觀測數據到生成15天全球預報或本地風暴預報。

從歷史上看，天氣預報一直依賴運行物理模型的強大超級計算機。AI驅動的天氣預報節省了大量的計算時間和成本，使更多國家、氣象企業和商業機構能夠運行特定應用的預測系統。

NVIDIA Earth-2是首個開放、加速的模型和工具集，使組織能夠在自己的基礎設施上運行、微調和部署生產就緒的天氣AI。它使開發者能夠將不同的天氣和氣候AI能力整合在一起。這是一項開創性的工作，旨在加速天氣預測、提高預測準確性、促進協作并推進科學家對地球大氣條件的整體理解。

各行各業的開發者都在利用Earth-2預測天氣并獲取可操作的見解。這包括AI天氣工具提供商Brightband；氣象預報機構以色列氣象局、天氣（Weather）公司和美國國家氣象局（NWS）；能源預測和電網運營公司道達爾能源、埃尼集團（Eni）、協鑫集團（GCL）與日立合作的西南電力庫（美國區域性電力傳輸組織）；能源交易解決方案提供商Jua和Metdesk；以及保險公司安盛（AXA）、JBA風險管理公司和標普全球能源。

新的開放模型加入Earth-2家族

剛剛宣布的新Earth-2開放天氣模型包括：

Earth-2 Medium Range（中程） ：由一種名為Atlas的新模型架構驅動，能夠對中程預測——即提前長達15天的預測——進行高精度天氣預測，覆蓋溫度、壓力、風和濕度等70多個天氣變量。在標準基準測試中，它在行業測量的最常見預測變量上超越了領先的開放模型。

Earth-2 Nowcasting（臨近預報） ：由一種名為StormScope的新模型架構驅動，利用GenAI在幾分鐘內完成國家級預報，對本地風暴和災害天氣進行公里級分辨率的零到六小時預測。Earth-2 Nowcasting是首個通過直接模擬風暴動力學，在短期降水預報方面超越傳統基于物理的天氣預測模型的模型。它利用AI直接預測衛星和雷達圖像。

Earth-2 Global Data Assimilation（全球數據融合） ：由一種名為HealDA的新模型架構驅動，生成天氣預報的初始條件——當前大氣的快照，包括全球數千個地點的溫度、風速、濕度和氣壓。Earth-2全球數據同化可以在GPU上幾秒鐘內生成初始條件，而不是在超級計算機上花費數小時。當與Earth-2Medium Range結合時，這產生了由開放、完全AI流水線生成的最有技能的預測結果。

這些新模型加入了NVIDIA Earth-2堆棧中現有的開放天氣模型：

Earth-2 CorrDiff：使用一種名為CorrDiff的GenAI架構，將低分辨率、大陸尺度的預測降尺度為高分辨率、區域尺度的天氣場——提供本地預報所需的細粒度分辨率，速度比傳統方法快500倍。

Earth-2 FourCastNet3：為各種天氣變量（如風、溫度和濕度）提供高預測精度，超越了領先的常規集合模型，并媲美頂級擴散方法，同時產生比這些方法快60倍的預測。

Earth-2還整合了歐洲中期天氣預報中心（ECMWF）、微軟、谷歌和其他機構的開放模型。此外，Earth-2模型可以使用NVIDIA PhysicsNeMo進行訓練和微調，這是一個用于大規模開發AI-物理模型的開源Python框架。

天氣智能的開放生態系統

準確的天氣預報有助于拯救生命和保護環境——并且是農業、能源、公共衛生和其他行業決策的基石。研究人員、氣象機構、氣候科技創新者和企業已經在這些最先進的模型上運行、微調和構建，利用自己的本地AI基礎設施解鎖科學突破。

天氣預報

AI天氣工具提供商Brightband——NVIDIA Inception計劃"可持續未來"倡議的成員——正在運行Earth-2中程模型，每天發布現實世界的全球預報。

"新AI天氣工具用于預報的革命非常令人興奮，并隨著NVIDIA Earth-2中程模型等新模型的出現繼續加速，"Brightband聯合創始人兼首席執行官Julian Green表示。"Brightband是最早運行Earth-2Medium Range模型的機構之一，該模型的開源特性加速了創新，使氣象企業的其他成員能夠更容易地進行比較和改進。"

以色列氣象局正在運行中使用Earth-2 CorrDiff——并計劃使用Earth-2臨近預報——每天生成多達8次高分辨率預報，使決策者能夠更有效地應對極端天氣，同時降低計算成本。

"與在CPU集群上運行不使用AI的經典數值天氣預報模型相比，NVIDIA Earth-2模型在2.5公里分辨率下將計算時間減少了90%，"以色列氣象局局長Amir Givati表示。"在最近的一場暴雨之后，我們使用CorrDiff訓練的AI模型在六小時累積降水驗證中是我們所有運行模型中最好的。"

天氣公司正在評估Earth-2臨近預報用于本地惡劣天氣應用，NWS正在評估新模型以增強其運行工作流程。

能源預測和電網運營

道達爾能源正在評估Earth-2臨近預報以改善短期風險意識和決策。

"NVIDIA Earth-2代表了先進天氣智能如何大規模運行化運營的重大飛躍，"道達爾能源氣候和天氣預報產品經理Emmanuel Le Borgne表示。"像Earth-2臨近預報這樣的模型對我們的業務來說具有突破性意義，因為它們改善了能源系統中的短期風險意識和決策，在這些系統中，幾分鐘和本地影響至關重要。"

埃尼集團正在密集測試Earth-2模型，包括FourCastNet和CorrDiff，用于半運行性降尺度預測，以提前數周生成概率性、高分辨率的天氣和天然氣需求預測。

協鑫集團是中國最大的太陽能材料生產商之一和全球綜合能源運營商，正在運行NVIDIA Earth-2模型用于其光伏預測系統。與傳統數值天氣預報相比，Earth-2以更低的成本提供更準確的預測數據，顯著提高了GCL光伏發電預測的準確性。

西南電力庫與日立合作，正在使用Earth-2臨近預報和FourCastNet3改善日內和日前風力預報。這項工作支持西南電力庫增強電網可靠性并在SPP服務區域內實現更明智運營決策的承諾。

金融影響評估

標普全球能源正在利用NVIDIA Earth-2 CorrDiff將氣候數據轉化為本地見解用于風險評估。

全球保險集團安盛（AXA）正在使用FourCastNet生成數千個假設颶風情景，作為其模型評估、方法論開發和現有技術基準測試研發計劃的一部分。

通過Earth-2，NVIDIA正在向天氣AI領域創新的開者和科學家提供最先進的開放模型、數據和工具，類似于NVIDIA Nemotron、NVIDIA Cosmos、NVIDIA Isaac GR00T、NVIDIA Alpamayo和NVIDIA Clara模型系列分別為智能體AI、物理AI、人形機器人、自動駕駛車輛和生物醫學AI提供開放創新基礎。