NVIDIA 推出全新的 NVIDIA Earth-2 开放模型家族

NVIDIA Earth-2 让气象 AI 在全球范围内、在天气预报的每个阶段都触手可及——从处理初始观测数据到生成 15 天全球预报或局地强对流天气预报。

AI 天气与气候预测技术正以前所未有的方式为全球科学家、初创公司、开发者、企业和政府机构所广泛应用。

在美国气象学会年会上，NVIDIA 发布了全新的 NVIDIA Earth-2 开放模型家族，这是一组专为天气与气候 AI 打造的库及框架系列，是全球首个完全开放、加速的气象 AI 软件堆栈。

这些开放技术——包括预训练模型、框架、定制化方案和推理库——可加速从处理初始观测数据到生成 15 天全球预报或局地强对流天气预报的整个预报流程。

传统天气预报一直依赖于运行基于物理模型的高性能超级计算机。AI 驱动的天气预报能够显著节省计算时间和成本，使更多国家、气象企业和商业机构能够运行面向特定应用的预报系统。

NVIDIA Earth-2 作为首个开放、加速的模型与工具集，使开发人员具备了整合分散的天气与气候 AI 能力，从而使得各组织能够在其自有基础设施上运行、微调和部署生产就绪型气象 AI 模型。

这项开创性工作旨在加速天气预测进程，提升预报精度，促进科研协作，并深化科学家对地球大气状况的整体认知。

来自各行各业的开发者正借助 Earth-2 进行天气预测并获取可操作性洞察。其中包括 AI 气象工具供应商 Brightband；气象预报机构 The Weather Company 及美国国家气象局（NWS）等；能源预测与电网运行企业道达尔能源、埃尼、协鑫集团以及与日立合作的西南电力池（SPP）；能源交易解决方案供应商 Jua 与 Metdesk；以及保险机构安盛集团（AXA）、JBA Risk Management（The Flood People）和标普全球能源。

全新开放模型加入 Earth-2 家族

此次发布的全新 Earth-2 开放气象模型包括：

• Earth-2 Medium Range（中期预报模型），基于全新架构的 Atlas 模型，可实现中期天气预报（即15天内预报）的高精度预测，涵盖温度、气压、风速和湿度等 70 余项气象变量。在行业标准测试中，其在最常见的预报变量上表现优于领先的开放模型。
• Earth-2 Nowcasting（临近预报模型），基于全新架构的 StormScope 模型，采用生成式 AI 技术，能在数分钟内将国家尺度预报转化为公里级分辨率的零至六小时局地风暴及恶劣天气预测。该系统通过直接模拟风暴动力学，首次在短期降水预报领域超越传统基于物理的气象预测模型，并利用 AI 直接预测卫星与雷达影像。
• Earth-2 Global Data Assimilation（全球数据同化模型），基于全新架构的 HealDA 模型，可生成天气预测的初始条件——即全球成千上万个地点当前大气状态的快照，涵盖温度、风速、湿度及气压等参数。Earth-2 Global Data Assimilation 在 GPU 上数秒内即可生成初始条件，而超级计算机则需数小时。当与 Earth-2 Medium Range 配合使用时，该系统可通过开放式全 AI 工作流生成最精准的预报预测。

NVIDIA Earth-2 平台中现有的开放气象模型：

• Earth-2 CorrDiff，基于生成式 AI 架构的 CorrDiff 模型，将粗分辨率的大陆尺度预测结果降尺度为高分辨率的区域尺度天气场，为本地预报提供所需的精细分辨率，比传统方法快 500 倍。
• Earth-2 FourCastNet3，在风速、温度、湿度等多项气象变量预测中展现出卓越精度，不仅超越主流传统集合预报模型，更可与顶尖的基于扩散的方法比肩，同时其预报生成速度比其它 AI 方法快 60 倍。

Earth-2 还集成了来自欧洲中期天气预报中心（ECMWF）、微软、谷歌等机构的开放模型。此外，Earth-2 中的模型可通过 NVIDIA PhysicsNeMo 进行训练和微调，PhysicsNeMo 是一个开源 Python 框架，专为大规模开发 AI 物理模型而设计。

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