谷歌DeepMind开放天气AI背后的两套数据:用一颗卫星的稀疏雷达“教会”AI画出全球每15分钟的降雨图
谷歌DeepMind公开了支撑WeatherNext 3天气模型的两套数据集:把六颗静止气象卫星拼成全球每小时云图的SatWeave,以及用AI从稀疏的太空雷达观测推算出全球约10公里、每15分钟一张降雨图的PARDIG。两者都免费开放,PARDIG的历史记录可以追溯到1999年。
地球上大部分地方,其实没人准确知道此刻下了多少雨。海洋上没有雨量计,很多国家和地区也没有密集的地面雷达。现在,谷歌DeepMind把一套用AI“补全”出来的全球降雨图免费放了出来:大约每10公里一个格点,每15分钟一张,从1999年一直到今天。
北京时间11月13日晚,谷歌DeepMind发布了两套数据集,SatWeave和PARDIG。它们是今年8月发布的天气预报模型WeatherNext 3背后的两块关键原料,以前只在谷歌内部使用,现在对研究人员和开发者开放,历史档案和实时数据流都有。
先说SatWeave。它把美国、欧洲和日本等运营的六颗静止气象卫星的画面拼成一张全球图,包含可见光、水汽和红外共17个通道,每小时更新一次,历史档案超过十年。这件事听起来像简单拼图,但意义在于速度:传统天气模型通常要等每6小时更新一次的“大气分析场”才能开算,而WeatherNext 3直接吃这张每小时刷新的卫星图,所以能每小时出一版新的全球预报。
更有意思的是PARDIG。测降雨最准的工具之一,是美国航天局和日本宇宙航空研究开发机构合作的GPM核心观测卫星上的降水雷达。它的问题是太“窄”:一颗卫星绕着地球转,每次只能扫过一条带子,绝大多数地方大部分时间都没被它看到。DeepMind的做法是,让AI把这些零散的雷达扫描当“标准答案”,同时看SatWeave的卫星云图和欧洲中期天气预报中心的大气数据,学会“看到这样的云和大气状态,地面大概在下多大的雨”。学会之后,即使雷达不在头顶,AI也能根据云图推算出降雨。
打个比方:就像一位老师每天只能抽查班上几个学生的作业,但抽查得非常仔细;AI把这些抽查结果和全班的日常表现对照着学,最后能比较准地估出每个学生的真实水平。
效果如何?DeepMind说,他们拿美国、欧洲和日本三套地面雷达网,以及全球超过3.6万个气象站检验了PARDIG。谷歌开发者文档给出的数字是:用PARDIG训练的WeatherNext 3降水预报模块,在提前量较短时,概率预报误差比用美国航天局常用降水产品IMERG训练的版本低约15%,比WeatherNext 2低约30%。数据延迟平均约5小时,而那些用地面雨量计校准过的研究级降雨数据,往往要晚好几个月才出来。
它比现有做法新在哪?过去的全球降雨数据,要么来得快但不够准,要么够准但要等几个月;在没有地面雷达的海洋和欠发达地区,误差更大。PARDIG试图用AI同时做到“快”和“准”,而且因为学的是太空雷达而不是地面雨量计,它在海洋、热带和地面设施稀少的地区也能保持同样水准。数据采用CC BY 4.0许可,有谷歌云账号就能直接下载,不用申请。
对普通人来说,这不会马上变成手机上的新天气App。但洪水预警、山体滑坡监测、干旱评估、农业保险,这些都离不开“哪里下了多少雨”这个最基本的数字。DeepMind说,希望和各国研究者一起,把它用在洪水、滑坡和干旱模型上,特别是那些没有密集地面雷达的地区。对这些地方来说,一张每15分钟更新、免费、覆盖全球的降雨图,可能是第一次有了像样的“雨量底账”。
原文发布时间:Google DeepMind,北京时间2026年11月13日 20:00/美国东部时间2026年11月13日 07:00(EST)
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