NVIDIA 发布地球气候数字孪生

美国加利福尼亚州圣何塞 —— GTC —— 太平洋时间 2024 年 3 月 18 日 —— 为加速应对气候变化导致的极端天气所造成的经济损失，NVIDIA 于今日发布 Earth-2 气候数字孪生云平台，使天气和气候的模拟和可视化达到前所未有的精度。

作为同于今日发布的 NVIDIA CUDA-X™ 微服务的一部分，NVIDIA DGX Cloud™ 上的全新 Earth-2 云 API 能够支持所有用户创建基于 AI 的仿真，从而加快实现交互式、高分辨率模拟的速度，模拟范围从全球大气和局部云层到台风和湍流。

当前气候技术行业的规模已达 200 亿美元，Earth-2 应用编程接口通过结合该行业的公司所拥有的专有数据，可帮助用户在数秒内发布预警和最新预报。而使用传统模型在 CPU 上运行，这一过程需要耗时数分钟乃至数小时。

NVIDIA 创始人兼首席执行官黄仁勋表示： “如今气候灾害很常见，新闻中时常会看到历史性的干旱、灾难性的飓风和百年不遇的洪水。Earth-2 云 API 将帮助我们更好地应对极端天气，使我们可以采取行动以缓解极端天气的影响。”

专门用于气候的开创性生成式 AI

Earth-2 API 提供各种 AI 模型，并且新添加一种名为 CorrDiff 的全新 NVIDIA 生成式 AI 模型。该模型基于领先的扩散模型技术，能将当前数值模拟的分辨率提升 12.5 倍，相比传统方法，速度和能效分别提升了 1000 倍和 3000 倍。它不仅可以纠正粗分辨率预报中的错误，还能够生成对决策至关重要的指标。CorrDiff 是一个开创性的生成式 AI 模型，能够实现超分辨率，生成利益相关方感兴趣的新指标，并且可以从高分辨率数据集中学习小范围局部天气的物理特性。

台湾气象部门（CWA）计划使用这些扩散模型来更加精准地预测台风登陆地点。在台风警报发布后，首先要做的就是根据相关机构（如台湾灾害防救科技中心）提供的高质量信息，及早开展疏散工作，从而最大程度地减少人员伤亡。在过去十年中，台风造成的死亡人数已经有所下降。

台湾气象部门负责人程家平表示： “台湾是全球供应链的重要组成部分。为应对台风，我们的核心任务是分析洪水风险和做好疏散准备。”

台湾灾害防救科技中心（NCDR）表示，自 2000 年以来，台湾岛已遭受超过 136 次台风袭击。利用 Earth-2 减轻这些影响是提高灾害信息质量和分辨率的关键。

Earth-2 云 API 的另一个关键组成部分是 NVIDIA Omniverse™，该计算平台可帮助个人和团队开发基于通用场景描述（OpenUSD）的 3D 工作流与应用。

全球气象数据预测和洞察领域的领先企业 The Weather Company 计划将其气象数据和 Weatherverse 工具与 Omniverse 集成，从而使其用户能首次构建数字孪生来更好地了解和以可视化的方式感知实际天气条件的影响。The Weather Company 还计划探索如何将 NVIDIA 基于分数的生成式 AI 应用于其 Weatherverse 服务、企业级天气智能解决方案 Weather Engine 以及全新高分辨率天气模拟产品中。

The Weather Company 首席执行官 Sheri Bachstein 表示： “为有效应对当前和未来与天气和气候相关的挑战，现在比以往任何时候都更加需要将可靠的全球规模的真实气象数据和洞察融入到数字孪生环境中，以便更好地分析、规划和模拟天气的影响。我们与 NVIDIA 在 GRAF（The Weather Company 专有的大气模型系统）的 GPU 加速方面已合作多年，未来也计划通过采用 Earth-2 API，实现以更低的成本创建更高分辨率的节能模拟。”

Earth-2 API 的其他早期采用者还包括 Spire 和 Meteomatics 等天气分析平台公司，其可基于自身的专有数据源和数据同化，生成准确的预报。初创公司 Tomorrow.io、north.io 和 ClimaSens 也在探索新的气候技术应用解决方案。

NVIDIA DGX Cloud 驱动的计算

Earth-2 API 使用 DGX Cloud 为气候和天气解决方案提供全栈加速，其中包括 FourCastNet、GraphCast 和 Deep Learning Weather Prediction 等模型的最佳 AI 实现、在最新 NVIDIA Grace Hopper™ 系统上对 ICON 等数值天气预报模型的 GPU 加速等。在 NVIDIA DGX GH200、HGX™ H100 和 OVX™超级计算机上运行的 Earth-2 在进行全球气候模拟和可视化上实现了前所未有的速度与精度。