🌀今年香港首個風球 天文台明早掛一號風球！
解構Google AI天氣預測模型
香港天文台預告，明日（7月2日）早上將發出一號戒備信號，代表今年風季已經開始。預測熱帶風暴路徑將移向海南島，雖然對香港影響有限，但週末仍會受外圍雨帶影響，帶來狂風驟雨。除了天文台官方預報，近年多了一個參考渠道──Google推出的AI天氣預測工具「Weather Lab」（網頁版），為大家提供多一個角度理解氣旋路徑與強度變化。
大家在圖上見到那堆五顏六色的線，就是將不同天氣模型（或者同一個模型跑出來的不同情境）的預測路徑，全部畫在同一張地圖上；若線越密集、方向越一致，代表預測的可信度越高。而現時個「L」標記代表這個是一個「低壓區」（Low），即是仍未組織成有明確中心環流的熱帶氣旋；根據預測，現時該低壓區再發展，亦只會去到「熱帶氣旋」這個級別，不會去到颱風那麼強烈。
這張圖大家見到的預測結果，其實用的正正是Weather Lab三個天氣 AI 氣旋模式入面的第一個──「Experimental Cyclone Model」（實驗性氣旋模型），即是Google最新、最強的AI氣旋預測系統。
🔬Google AI 氣旋模型背後技術
Weather Lab是Google DeepMind與Google Research在2025年推出的公開預覽版網站，專門展示他們最新AI模型在熱帶氣旋預測上的表現。與傳統天氣預報「靠超級電腦模擬大氣物理」的方式完全不同，Google這套系統是用機器學習，直接由歷史數據「學習」氣旋如何形成、移動與增強。
🌪️Experimental Cyclone Model有甚麼特別？
這個就是大家在圖入面睇到的預測所用的模型，是一種「隨機神經網絡」（stochastic neural network），與傳統模型最大分別在於訓練方式：
* 雙重數據訓練，模型同時用「全球再分析數據集」（重建全球歷史天氣模式）與一個專門記錄了過去45年、接近5000個熱帶氣旋路徑、強度、大小與風場的專屬數據庫來訓練
* 一步式機率預測，加入隨機擾動，一次過生成50種可能的未來情境，不需要好似傳統模型咁逐步迭代運算
* 突破路徑與強度的取捨，傳統物理模型好難同時準確預測氣旋的「路徑」（受大氣環流影響）與「強度」（受核心內部湍流影響），但這個新模型就是一個統一系統可以兩樣都顧到
* 速度快、預測期長，可以提供長達15日、每6小時更新一次的預測，速度遠超傳統超級電腦運算
根據Google內部評估，這個模型在路徑與強度預測的準確度都達到業界頂尖水平，在美國國家颶風中心（NHC）測試中，在「Erin」颶風的首72小時預測表現，甚至超越了多個頂尖物理模型與預報員共識模型。
📊AI 氣旋工具仲有哪些模型參考？
除咗Experimental Cyclone Model這個第一位的AI模型，Weather Lab仲整合了其他Google自家AI模型，以及傳統的歐洲中心（ECMWF）之超級電腦運算模型，方便使用者互相對比：
* WeatherNext Gen（即GenCast）：2024年發表於Nature，是Google第一代機率式AI模型，採用擴散式（diffusion）運算方式，提供15日預測、每12小時解像度
* WeatherNext Graph（即GraphCast）：2023年發表於Science，是Google的確定性（單一路徑）AI模型，用圖神經網絡運算，同樣提供15日預測、12小時解像度
* ECMWF ENS （傳統模式）：這個是歐洲傳統的物理式集成（機率）模型，長期作為業界標準參考
* ECMWF HRES （傳統模型）：這個是歐洲傳統的物理式確定性（單一路徑）模型
值得留意的是，傳統物理模型（好似ECMWF ENS/HRES）是靠超級電腦逐格逐格模擬大氣運動方程式，運算量極大；而Google的AI模型就是由海量歷史數據「學識」規律，運算速度快好多，亦可以一次過生成幾十個可能情境，更加直觀咁展示預測的不確定性。
⚠️提醒大家
Weather Lab的AI氣旋模型仍屬「實驗性」階段，官方預測仍以天文台等官方機構發布為準，AI工具只是輔助參考。
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