Ai2 發布了 HiRO-ACEv2，這是其高解析度輸出 Ai2 氣候模擬器（HiRO-ACE）系統的最新更新版本。該系統由兩部分組成：ACE，一個在較粗的 100 公里解析度下運作的 AI 模型，以及 HiRO，一個將粗解析度輸出細化為 3 公里細節的降尺度模型。HiRO-ACEv2 的主要變化在於新的降尺度模型 HiROv2，它現在能夠同時預測多個高解析度場（而非僅限降雨），從而捕捉更廣泛的極端天氣範圍，並提升了預測極端事件的能力。透過改進 HiROv2 的訓練方式，該模型在重現最強烈的降雨、風速和氣壓值方面的能力得到增強。當輸入粗化的 X-SHiELD 數據時，HiROv2 能將目標模擬的高解析度統計數據誤差控制在 3% 以內，即使是發生機率僅為百萬分之一的罕見事件也能準確重現。此外，HiROv2 能準確估計熱帶氣旋的總能量，包括那些在訓練期間從未見過的风暴，並生成具有真實風眼和雨帶的颶風，儘管風眼周圍的風速和氣壓仍比 X-SHiELD 略顯不對稱。HiROv2 還能真實地生成沿山坡向下流動的強風。與此同時，更新版的 ACE 在 10 年的模擬中，其颶風、平均氣候模式以及降雨、風速和氣壓的整體分佈均與 X-SHiELD 高度一致，證明 ACE 的粗解析度模擬是生成長期高解析度氣候數據的堅實基礎。將 HiROv2 和 ACE 結合後，系統生成了一整年的全球 3 公里數據，其統計數據與 X-SHiELD 緊密吻合，即使 HiRO 是基於 ACE 自行運行的模擬而非真實的 X-SHiELD 數據進行工作。在 10 年的運行中，HiRO-ACEv2 生成的颶風能量與同期 X-SHiELD 相當，且快照顯示出多種與 X-SHiELD 相似的極端事件。整體而言，HiRO-ACEv2 為研究人員提供了一種靈活且低成本的方式，用於生成 10 年或更長時間內大量高解析度的極端天氣數據。使用該系統生成全球高解析度數據的成本約為運行 X-SHiELD 的三百分之一。如果僅需要特定區域，根據區域大小，節省的成本可能超過百倍。團隊還正在開發 HiROv2 的精簡版本，有望使其速度再提升十倍以上。
事件背景
HiRO-ACE 系統於 2026 年初推出，旨在通過結合粗解析度模擬器與高解析度降尺度模型來彌補傳統高解析度全球大氣模型計算成本高昂的問題。X-SHiELD 是一個明確模擬風暴和其他小尺度天氣現象的高解析度全球大氣模型。HiRO-ACEv2 目前僅適用於與 X-SHiELD 匹配的 ACE 版本，因此尚無法為其他氣候（如更溫暖的未來或 ERA5 等數據集中的歷史記錄）生成高解析度數據。未來的計劃包括在新 X-SHiELD 數據集上進行訓練，包括模擬世界變暖 4°C 的數據集，以使系統能夠處理不同的氣候，並計劃添加近地表溫度、雪和冰等輸出，以支持雪蓋預測等更多應用。
