首个AI天气预报模型开放，正在改变电力交易

每天午夜，在意大利博洛尼亚，一排排的超级计算机在一家前烟草厂内开始进行数百万次测量，以预测地球天气将如何变化。

6 小时后，欧洲各地的能源交易员起床刷新浏览器以获取最新的信息。这些大型机器生成的预测通常是帮助他们赚钱的最大因素，因为他们知道在何时何地将电力转移到电网中。

不过，但一种基于人工智能运行的新模型有可能使这些超级计算机过时。

2月25日，欧洲中期天气预报中心（ECMWF）发布了最新的预测系统人工智能预报系统（AIFS），并将其投入运营。该中心将新方法与在博洛尼亚生成的传统模型进行了测试，发现 AI 可以更准确地预测温度、降水、风和热带气旋，而所有这些方法的计算能量都更少。

这一系统可以提前两周估计温度、风速和太阳能。欧洲天气分析公司MetDesk负责研发的气象学家Dan Harding表示，预测涵盖的两周时间对交易员来说很关键，因为他们押注能源需求将如何影响价格。

“这是市场波动最大的因素，”他说。

此次发布标志着天气预报进入了一个新的阶段：人工智能开始发挥核心作用。

这种升级是对传统方法的彻底转变，以往的方法是利用超级计算机处理数百万次测量数据，以重现大气物理状态的快照，然后将模型快进以预测天气的变化。    

欧洲中期天气预报中心副主任兼首席预报员弗洛里安·帕彭贝格尔（Florian Pappenberger）表示，气候和天气数据集已经完美地适用于人工智能，并且可以利用为其他科学研究方法开发的机器学习技术。该预测中心自2018年以来一直在认真尝试机器学习技术，但他表示，研究人员对这项技术能够准确预测天气的信心在2022年达到了临界点。

“天气和气候是一个大数据问题，”他说。“我们拥有海量的数据——巨大的数据量——因此这与我们中心的新模型非常契合。”

一旦数据被处理，人工智能模型可以在三分钟内生成一份原始预测，而该中心的超级计算机生成传统预测需要30分钟，通常最终确定需要六个小时。尽管这一人工智能模型是由欧洲政府间组织创建的，并受到整个大陆交易员的密切关注，但预测本身是全球性的，被世界各地的行业和气象学家使用。

二十多分钟可能看起来不算什么，但它可以帮助公司、交易公司和政府官员更快地应对天气变化——例如，提示电网运营商在寒潮来临前提前要求更多电力。       

欧洲中期天气预报中心的AI预测是通过与大学科学家合作以及研究英伟达、华为、微软和谷歌等科技公司开发的实验性天气模型而不断完善的。这些成果让InCommodities的首席量化分析师兼天气情报负责人克里斯蒂安·巴赫（Christian Bach）相信，包括欧洲中期天气预报中心在内的AI模型正在超越传统的天气预报方法。

“这真的是第一个迹象，表明机器学习将成为一件大事。”他说。

瑞士气象分析公司Meteomatics AG的能源和公用事业团队负责人、气象学家罗布·哈钦森（Rob Hutchinson）表示，AI能够快速生成预测且需要的计算资源更少，这使其成为渴望更频繁获取更多天气信息的能源交易商的理想选择。

他补充说，Meteomatics的测试显示，欧洲中期天气预报中心的AI预测在预测五天后的温度时，似乎比传统版本更准确。

“速度是一方面，但在某些参数和时间范围内，确实似乎有更高的准确性，”他说。    

丹麦电力交易公司InCommodities A/S首席执行官Daniel Borup表示，由于AI天气模型的进步，“我们可以比以前更频繁地更新我们的信息集”，“这显然会导致我们的预测得到改进。它使我们能够改善工作并更好地分配能源。”