全球首个气溶胶气象耦合预报人工智能模型在兰州气象研究所完成测试并投入试运行

11月27日，全球首个气溶胶-气象耦合预报人工智能模型在兰州干旱气象研究所完成业务准入测试并正式投入试运行。这一模型能够每天两次更新分辨率达5公里的沙尘预报产品，实现对局地沙尘过程的精准预报。在沙尘天气频发、防治任务紧迫的背景下，这一技术突破不仅提升了预报精度，更为我国生态安全屏障建设提供了关键技术支撑。

技术突破：从“区域预测”到“5公里级”精准预报的革命性跨越

传统沙尘预报模型往往将气象要素与气溶胶分布分开计算，存在“气象预报与沙尘传输模拟脱节”的固有缺陷。而新试运行的耦合模型通过人工智能技术，实现了气象过程与气溶胶颗粒物传输的双向实时互动模拟。这种耦合机制的意义在于，它能够更准确地捕捉沙尘暴生成、发展和消散的全过程。尤其是5公里分辨率的预报能力，使得区县级行政单位能够提前数小时针对特定路径的沙尘天气制定防护措施，告别了过去“一片区域、一种预警”的粗放式预报时代。兰州干旱气象研究所作为我国西北地区气象研究的重镇，选择在此率先试运行该模型，凸显了其对西北沙尘源区特殊地形的针对性优化。这一区域作为影响我国华北甚至东亚地区沙尘天气的重要源区，其精准模拟对全国沙尘预报具有重要意义。

应用价值：从应急响应到生态治理的多场景赋能

2025年春季，我国共发生14次沙尘天气过程，影响范围涉及29个省级行政区的2157个县级单位，受影响人口达10.9亿人。其中，4月10日至14日的强沙尘暴过程影响范围甚至触及海南岛，成为2000年以来影响区域最南端的一次沙尘天气事件。面对如此严峻的沙尘形势，这一新型AI模型的应用价值凸显在三个层面：在灾害应急方面，模型提供的精准预报能为《重大沙尘暴灾害应急预案》的启动提供更充分的科学依据。各级林草部门可根据预报精准安排应急力量，避免应急资源浪费。在公共健康领域，提前精准的沙尘预报使学校、医院及社区能够制定更有针对性的健康防护措施，降低沙尘对呼吸系统疾病患者的影响。在生态治理层面，国家林草局规划院已开始构建沙尘潜在源区识别体系。结合该模型的预报数据，治沙工程可精准聚焦重点区域，优化植被恢复方案，提升“三北”工程等生态建设的科学性和效率。

研发背景：国家战略与科技创新的深度融合

这一模型的问世并非偶然，而是国家持续投入生态治理与科技创新的必然结果。2025年，国家林草局将沙尘暴沙尘物质溯源研究列为“三北”工程攻坚战的重点任务。这项研究首次建立了我国北方沙区及沙尘天气尘源的本底数据库，系统梳理了沙尘暴主要发生区域及演变特征，为AI模型提供了宝贵的训练数据。同时，国家林草局要求不断完善沙尘暴监测预警网络，提出“构建协同联动、全域覆盖的沙尘暴监测预警网络”的目标。这一政策导向为气象耦合模型的研究与应用创造了有利环境。在技术积累方面，我国已建成自动化沙尘暴地面监测站网络，实现了监测数据标准化和共享共用。这些实时观测数据为AI模型的训练与验证提供了不可或缺的支持。

未来前景：从沙尘预报到全球气候治理的拓展可能

尽管目前该模型专注于沙尘预报，但其技术框架具有强大的扩展性。气溶胶-气象耦合 approach 同样适用于雾霾、森林火灾烟雾、火山灰等其他大气污染物的传输模拟，为未来全面环境预报奠定了技术基础。随着模型算法的不断优化，下一步可望实现“公里级”甚至更精细的预报能力，使城市级别的精准环境管理成为可能。这对于大气污染防治重点区域的精准管控具有重大意义。从全球视野来看，我国开发的这一模型为解决跨国境环境问题提供了技术范本。沙尘作为跨国传输的大气现象，需要国际合作共同应对。该模型的成功经验未来可推广至东亚、中亚等更广泛的区域，参与全球环境治理。

全球首个气溶胶-气象耦合预报人工智能模型的试运行，标志着我国在环境预报领域已从“跟跑”转向“并跑”甚至“领跑”。这一突破不仅是技术创新的体现，更是国家生态安全战略与科技创新深度融合的成果。随着该模型在业务应用中的不断成熟，我们有理由期待，未来的沙尘暴预报将像今天的天气预报一样精准普及，为守护我国蓝天净土、建设生态文明提供坚实的技术保障。