3000亿市场规模,AI如何赋能气象预测行业?

来源 :AI报道 时间 : 2020-03-23 10:40:35

"尊敬的乘客您好,您前往上海的航班因大雨天气晚点......”

“又延误!”正在深圳宝安候机场等待乘坐飞机去往上海开会的明生无奈又恼火,“天气预报什么时候才能更准确一点?这样我们就能够提早选择其他航班或做其他的准备,而不是在机场苦等浪费时间了。”

乘飞机出行,最怕的就是遇上恶劣天气的变化导致飞机晚点。相信大多数人都遭遇过因天气造成的大面积航班晚点等情况,尤其是沿海城市时常出现台风、雷暴、强对流等天气,让天气预报的准确性显得尤为重要。

今天是世界气象日,与以往不同的是,如今的人工智能等前沿技术正逐渐融入天气领域,气象领域开始变得“智慧”,在海量天气数据中捕捉到风云变化的端倪,能够更快、更准地“预告”天气的变化,让天气预报成为“可控”。然而,就如同初生婴儿需要时间成长、家人呵护一样,尽管“智慧气象”已经在全球付诸实践,但与所有传统行业的智慧化变革一样,仍然面临着不小的挑战。

“蝴蝶效应”的世界性难题

天气预报看似简单,实际是一个庞大的系统工程。

“大气是混沌的,很小的波动也可能产生巨大的湍流。”中国气象局预测减灾司副司长翟盘茂曾经表示,“大气运动的每一个环节都存在某些不确定性,不可能每一次的预报结果都与实际一致。提高天气预报的准确率,现在仍是一个世界性难题。”

例如,著名的“蝴蝶效应”理论,其原因就是蝴蝶扇动翅膀的运动,导致其身边的空气系统发生变化,其产生的气流又引起四周空气或其他系统产生相应的变化,由此引起一个连锁反应,最终导致远在千里之外的天气发生变化。“正是由于大气的千变万化,人类至今尚未完全认识和掌握大气运动规律。”

除了大气运动自身的随机性外,地形地貌等干扰因素也导致了天气现象演变过程的不确定性。正所谓“一山有四季,十里不同天”,如由秦岭—淮河一线划分的中国南北分界线,无论是自然条件、农业生产方式,还是地理风貌以及人民的生活习俗等都有不同。而由于特殊地形地貌环境下气象观测资料的缺乏,数值预报模式中很难准确量化地形地貌对大气活动的影响。

“天气预报是预测科学,不可能100%准确。”中央气象台副台长宗志平曾表示,天气预报的本质是根据已知的气象条件,用超级计算器进行计算,但计算结果与真实天气状况之间不可避免存在偏差。因此,如何提高天气预报的准确率一直是世界所面临的难题。而运用了人工智能、大数据等新技术的智慧气象系统,则成为当前人们攻克难关的有效工具。

什么是智慧气象?

智慧气象,指的是通过应用云计算、物联网、移动互联、大数据、人工智能等新技术,使气象系统成为一个具备自我感知、判断、分析、选择、行动、创新和自适应能力的系统,让气象业务、服务、管理活动全过程都充满智慧。
气象服务事关国计民生,在全球气候变暖、极端天气多发的大背景下,农业、交通、旅游、保险等经济生活中不可或缺的领域,都无一例外与天气的变化息息相关,尤其是“靠天吃饭”的农业。
一年之计在于春。即便2020年的春季遇上了战“疫”,为了守护好百姓的“菜篮子”,保障民生,气象服务依旧不可停歇。当前,各省市的气象服务中心通过远程指导农民们春耕春播。

2月24日,海南省气象局发布2020年第一期春耕春播气象服务专报,标志着海南省春耕备耕气象服务工作正式开启。气象局监测显示,2020年3月2日~3月8日海南省气温比常年偏高,大部分地区降水量比常年偏少,大部分地区日照时数比常年偏多。有利于东部、中部和南部地区早稻拔节孕穗、北部地区早稻分蘖、西部地区早稻移栽。

根据天气预报情况,气象局通过短信、微信等平台向农民建议,海南岛东部、中部和南部地区早稻及时施入穗肥,海南岛北部地区早稻在分蘖末期及时排水晒田,控制无效分蘖,海南岛西部地区早稻利用晴好天气及时移栽,大田施入基肥需注意氮磷钾配比,可适当补充有机肥。同时各地需注意病虫害的监测与防治。
在江苏农业科技服务的“农技耘”云平台中,气象部门根据天气变化向全省32万名用户持续发出农业生产预警信息,提醒菜农做好防冻保暖、通风除湿、增光防病等工作。同时借助网络新媒体,在各类农业气象服务QQ群、微信群等将最新天气预报信息和农业生产建议送到农户手中,为春耕春种保驾护航。

在智能系统的帮助下,天气预报的准确率大大提高。据重庆气象中心消息,2019年,运用了智能天气预报系统的重庆月温度预测评分提高16分,月降水预测评分提高6分;在对冰雹、雷暴大风、短时强降雨等强对流天气预报方面,人工智能对0-2小时20dBZ以上雷达回波预报准确率较传统预报方法提升40%;气象预警信息发布速度由每秒160条大幅提高到每秒3000条,可将预警信息发送给160万预警责任人,这在以前要2个多小时,现在只需要9分钟左右。

通过大数据、人工智能等前沿技术,气象部门能够敏锐感知到灾害性天气的即将来临,滚动做出基于影响的气象预报和风险提示,提醒决策者动态调度各种资源,精准地将预警信息和建议发送给可能受灾区域的政府、部门、公众,把灾害影响降到最低。

3000亿的市场蛋糕亟待瓜分

气象服务是一个关系到国计民生的领域,虽挑战难度高但市场价值和社会意义巨大。据智研咨询发布的《2020-2026年中国智慧气象行业市场运作模式及投资前景展望报告》显示,2016年气象服务产业收入规模已突破400亿元,预测到2025年产业规模可达3000亿元,市场潜力巨大。

由于政策限制,2015年以前中国的气象服务一直由政府机构垄断。直到2015年6月,气象局颁布号令:开放中国气象信息,并于2020年完全放开,鼓励民营资本和气象局合作。在巨大市场价值的吸引下,众多气象大数据初创公司走进市场、科技巨头企业纷纷入局。

成立于2010年的墨迹天气在中国的气象服务市场开放后转型发力气象服务,在2016年宣布布局B端企业级和G端政府级的气象服务。据了解,墨迹天气目前全球约5亿人在使用,支持196个国家70多万个城市及地区的天气查询,汽车、智能家居、航空、物流、保险等领域的公司都出现在他们的客户名单中。

2017年4月26日,武汉中心气象台、湖北省气象信息与技术保障中心等单位技术人员与华为大数据分析平台发展智慧气象进行合作、交流;2019年10月23日,中国气象局与华为达成战略合作,共同探索人工智能在气象行业的应用模式;

2017年6月15日,深圳市气象局与腾讯达成战略合作,携手打造“互联网+气象”新模式,利用人工智能、大数据等“互联网+”基础技术构建“智慧气象”体系,共同打造“互联网+气象”的全国典范;

2018年7月26日,重庆市气象局与百度达成战略合作,计划运用人工智能、大数据、云计算等技术,联合打造出国际级领先的重庆气象人工智能深度学习平台,建立起重庆气象云资源中心;

2019年7月30日,中科曙光与江苏省气象信息中心围绕气象大数据应用产创平台、智慧气象计算中心、气象高性能应用及专业人才体系等重点内容开展合作,致力于打造“智慧气象”新标杆。
中国自古以来就是一个农业大国,农业是国家的根基。古人在“靠天吃饭”的埋头苦干中,根据天气变化的经验总结出了“二十四节气”,以应对天气变化。如今,我们利用大数据、人工智能等前沿技术的助力,彻底颠覆了传统天气预报领域,大大提升其准确率和效率,防患于未然,为各行各业和每一个人带来福音。

中国气象服务协会数据显示,气象大数据人才的需求正在以每年50%的速度递增。但由于行业热度和薪资等原因,目前天气预报等关系国计民生的领域难以聚集顶尖人才。不过,我们相信,随着人们意识到智慧气象的市场价值与意义,人才缺口被补上,届时我们的生活与社会生产将会更加如鱼得水。

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