AI 预报天气卷够了,Ai2 拿谷歌的钱去算几十年后的气候
天气预报 AI 这两年卷成什么样,大伙心里有数:几分钟出一份全球预报,早就不新鲜了。
可"明天下不下雨"和"本世纪中叶美国西南部缺不缺水",压根不是一道题。后一个问题没有标准答案可对,模型得在一个从没出现过的变暖世界里,还能说得靠谱。
11 月 4 日,Ai2 宣布启动新的气候建模项目。Google.org 给了为期三年、数百万美元级别的资助,Google Research 提供技术支持,要做的东西叫 NeuralGCM+,走开源路线。我们 AI主线 的看法是:这笔资助押的不是"再快一点",而是一个至今没被证明的命题,即 AI 与物理方程混合的气候模型,能不能在训练时没见过的更热的气候里依然可信。
预报天气和推演气候,到底差在哪
天气预报看的是明后天的具体状态,气候推演看的是几十年的整体趋势,而且推演的那个世界,比模型训练时见过的任何一年都热。
NeuralGCM 是 Google Research 做的混合模型,2024 年登上了 Nature。思路很好懂:大尺度的空气流动交给物理方程算,云怎么形成、雨怎么下这类小尺度过程,交给神经网络去学。好比大框架照教科书公式走,细节让 AI 凭经验补。
它的速度很吓人。按 Ai2 的说法,在公开基准里,大气版本用一块 TPU 八分钟就能模拟全球一年的大气状态。
但那篇论文自己也讲得很坦白:模型没办法外推到差别很大的未来气候。这句话基本就是 NeuralGCM+ 要啃的那块硬骨头。
Ai2 手里已经有什么牌
Ai2 不是从零开始。它的 ACE 系列是一类学习大气状态如何随时间变化的模型,Ai2 说,ACE2 在一项海温格局如何影响气候的研究里,比它所模仿的传统大气模型快约 100 倍。
2025 年 10 月,Ai2 又和合作团队放出 SamudrACE,把 ACE 的大气模型和 Samudra 的海洋模型接在一起,用 GFDL 的 CM4 模拟数据训练。项目团队自己的说法是,一块 GPU 一天能模拟 800 年。(这个速度,传统气候模型的使用者看了大概会沉默一会儿。)
快归快,Ai2 在这次公告里也把短板摆上桌了:跟着传统模型的模拟数据学,会继承传统模型的毛病;只拿历史数据训练,又很难给出可靠的未来推演。
这就是它需要 NeuralGCM 的原因。按 Ai2 的解释,NeuralGCM 里的 AI 只盯大气垂直切片上的局部过程,学习问题更简单,气候变暖时也许更容易泛化。注意,是"也许",这还是待验证的假设。
三条路线,哪条最难啃
项目分三块。第一块是把 NeuralGCM 接上海洋和海冰模型,跑出稳定的几十年模拟,目标是在回算过去 50 年时,把区域气温和降雨的误差压到比传统模型更低。
第二块是补进更多成熟的物理,再拿训练时没见过的更暖气候来考它。这里有个细节:考试的参照物仍是传统气候模型的模拟结果。所以它考出来的是"像不像传统模型",离"像不像真实未来"还差一步。这一步没人能直接验证,Ai2 自己也说,证明未来推演可靠仍是核心研究任务。
第三块最务实:发布模型和建模框架,配上文档化的工作流,让外部研究者能训练、改造、贡献代码,并优化在常见 GPU 上的表现。
这条不起眼,却很要紧。NeuralGCM 原本是 JAX 写的,Google 一直拿 TPU 做演示,圈子外的实验室未必有。现有代码是 Apache 2.0 协议,权重按 NeuralGCM 团队 2024 年 12 月的更新,改成了 CC BY-SA 4.0,商用门槛已经放低。
跟 NVIDIA 那套比,路数不太一样
开源气候 AI 不只有这一家在做。NVIDIA 2026 年 1 月 26 日发布了 Earth-2 开源模型家族,官方说是面向天气和气候 AI 的全开放加速栈,从中期预报、临近预报到降尺度都有。
两边的重心不一样:Earth-2 目前亮出来的主要是天气这一端,Ai2 和 Google 这次瞄的是年到十年尺度的气候趋势。
有意思的是,两边并不互斥。NVIDIA 开源推理库 Earth2Studio 的文档里,已经能看到 SamudrACE 的封装。开源的好处就在这儿:谁家的模型好用,生态会自己把它接进去。
接下来我盯两样东西:NeuralGCM+ 在回算过去 50 年时,区域气温和降雨的误差到底降了多少;以及更暖气候的测试结果会不会连同权重一起公开。能放出来,大伙就能自己验。光有一句"速度更快",在气候这个领域,不太够用。