人工智能应用于气象业务的现状分析及发展趋势研究

顾伟

摘 要：自从人工智能出现以来，一直都属于科学界的重点研究对象，而在此过程中也有学者提出想要将人工智能引入气象领域当中，从而推动气象领域的进一步发展。伴随着近些年来人工智能水平的不断发展和进步，气象领域与之结合的发展也越发迫切。本文主要针对于人工智能改善气象领域的预报预测服务进行分析，从而更好的满足气象行业以及社会大众的需求。

关键词：气象业务;人工智能;智能气象

伴随着社会的发展和经济水平的提升，人们对于各种简单便捷的生活方式有了更多的需求，而这也帮助各项高科技材料和技术水平实现了进一步的发展。其次，在未来发展的过程中，生态问题将成为人们研究的重点问题，这关系到了人们的生存环境。而将人工智能与气象服务进行融合，能够更好的提升气象服务的质量，本文将主要针对于人工智能与气象业务的结合进行分析。

一、人工智能、气象学发展

人工智能主要的含义就是研究模拟人类智能的理论和方法，这种研究内容现在已经发展成为了一门全新的技术科学。而人工智能的归类则是归属于计算机科学领域当中，属于全新的一个智能实质[1]。而气象学则是研究气象的变化和规律，一般来说气象学中包括有大气的物理变化、化学变化、实际特征等等，并且相当于所有变化的整体集合。天气预报和气象预报则是现代科学发展过程中的一项重点内容，人们通过对某一地点大气层状态进行分析，从而提出接下来的天气变化情况，人们可以根据这一预报来安排生活与工作。现在的天气预报主要是收集大量的数据，随后对数据进行分析，从而得到准确的天气预报，各行各业都将受到天气预报的影响。

二、我国气象部门人工智能服务现状

（一）人工智能应用于气象业务总体设计工作逐步开展

在近些年来发展的过程中，人工智能技术正在不断的发展与进步，这对于气象学的现代化发展打下了良好的基础与契机。为了更好的让气象学得到发展与进步，我国国家气象中心在2013年开始与清华大学进行合作，通过清华大学的软件研究成果來将预报系统进行进一步的收集。目前我国国家气象中心已经开始在全国26个省市逐步推进人工智能与气象领域的融合发展，并且取得了一定的成果[2]。

（二）人工智能工作得到了进一步的加强

未来发展的过程中，人们的生活已经从以往的小数据时代转变成为了大数据时代，大数据对于人们的生活改变非常巨大，但是也对于人们的生活带来了一些安装威胁。气象部门在发展的过程中建立了气象大数据云平台，构建出了全国气象大数据业务的布局。在国家到省的两级之间，气象大数据基础设施系统、气象大数据核心技术、气象大数据基础设施系统、气象大数据核心技术系统、气象大数据智能应用系统等等纷纷建立，这些系统的建立将观测、预报、服务、科研、管理、培训都融为一体，对于未来气象大数据云平台的发展和智慧气象的进步有着非常重要的意义[3]。

三、人工智能气象业务的发展趋势

（一）气象与人工智能的结合越来越紧密

在每个人的生活当中，都需要与空气并存，并且也需要大自然处于融洽的氛围当中。人们生活在大自然里，每天呼吸空气，感受阴晴冷暖，如果自然环境不佳，人们的生活质量也将会受到影响。在这样的环境中，人们想要生活的更好，就需要拥有适应环境的能力，同时还需要掌握环境的变化规律和变化轨迹。因此，未来生活的过程中人们针对于天气就需要进行天气预报，而达成这一成果之后，对于指导农作物生产还是人们的实际生活，都能够取得更好的效果。而使用大数据人工智能技术，能够更好的分析气象信息，从而提供质量更好的服务。

（二）人工智能气象业务的基础将会不断加强

在当下发展的过程中，人工智能应用领域非常广泛，其中包括机器翻译、智能控制、专家系统、机器人、语言和图像理解、遗传编程机器人工厂、自动程序设计、航天应用、巨量信息处理等等，因此机器人可以执行更加复杂且庞大的任务。实际上人工智能已经应用于气象领域，例如天气预报专家系统、智能天气信息采集系统、智能预报系统、智能气象信息发布系统、人工神经网络等等[4]。

（三）人工智能气象业务将逐步形成

经过了几十年的发展之后，人工智能已经正式进入了人们的生活，并且人工智能这项技术也将会对人们的生活产生切身实地的影响。在阿尔法狗和李世石的围棋对战结束之后，人们对于这种影响和变化有了更加直观的认识。而气象领域人工智能也发挥出了更大的作用，例如智能推送天气、各种模式的专家系统、智能预报等等。而气象领域涉及到了人工智能的智能控制、专家系统、巨量信息处理、储存与管理等等多种应用领域。同时在发展的过程中各国气象局都在积极的提升气象业务的自动化程度，因此未来人工智能时代下的气象业务将会有更好的发展方向[5]。

结束语：

未来人工智能在气象领域的应用将会更加广泛，并且未来这一应用也将会不断的进行加深。为了得到更好的预报服务效果，需要使用人工智能来将工作进行加强，而在这一过程中人工智能所能够发挥出的作用有：数据质量控制、多灾种天气预警能力、产品制作、决策服务等等。但是在未来发展的过程中还需要注意，天气气候系统属于一个内部较为复杂的不稳定高阶线性系统，其内部各种不稳定因素所产生的相互作用也会导致这一系统的复杂性和随机性急速上升，而这就导致人工智能介入过程中需要的输入值、输出值、边界值、初始值、物理机制都是不确定的。针对于这种情况，需要使用更高阶算法的人工智能，从而达到更好的效果。但是人工智能在气象领域的发展是不可阻挡的，属于未来气象事业进阶的机遇所在，同时也是人工智能技术进步的主要表现。

参考文献

[1] 陈建云，郭庆燕. 人工智能在气象信息网络安全管理中应用及相关技术探讨[J]. 信息通信，2020，（10）：146-148.

[2] 刘雅忱. 人工智能下深度学习在气象预报中应用综述[J]. 计算机产品与流通，2020，（11）：121+135.

[3] 马雷鸣. 天气预报中的人工智能技术进展[J]. 地球科学进展，2020，35（06）：551-560.

[4] 邹立尧，荆国栋，王晴旭，赵永明. 基于人工智能的气象教育云平台建设探究[J]. 课程教育研究，2020，（05）：247-248.

[5] 鲁静，熊守权，王明. 基于人工智能的图像识别技术在交通气象服务中的应用[J]. 信息与电脑（理论版），2019，31（22）：112-114.

基金项目：江苏高校哲学社会科学研究项目（2019SJA0183）资助