长程蒸馏:将10,000年模拟气候蒸馏到长时步AI天气模型
分析
本文探讨了使用AI进行长程天气预报的挑战。它引入了一种名为“长程蒸馏”的新方法,以克服训练数据和自回归模型不稳定性的限制。核心思想是使用短时步、自回归的“教师”模型生成大型合成数据集,然后使用该数据集训练能够直接进行长程预报的“学生”模型。这种方法允许在比传统再分析数据集多得多的数据上进行训练,从而提高长程预报的性能和稳定性。本文的意义在于它证明了AI生成的合成数据可以有效地扩展预测技能,为推进基于AI的天气预报提供了有希望的途径。
引用
“我们的蒸馏模型的技能随着合成训练数据的增加而扩展,即使该数据比ERA5大几个数量级也是如此。这代表了首次证明可以使用AI生成的合成训练数据来扩展长程预测技能。”