Google DeepMind 與 Google Research 的 WeatherNext Cyclones(WN-C),是專為熱帶氣旋設計的 AI 作業天氣模型,在 2025 年大西洋颶風季期間實際上線、協助美國國家颶風中心(NHC)預報。根據 2026 年 8 月 6 日發表於《Nature》的論文,WN-C 在氣旋路徑、強度與風場範圍的預測上,平均比頂尖作業模型多出「一天以上」的預警領先;Google DeepMind 官方說明補充,其三天預測的準確度約等同於過去模型兩天才達到的水準,改善幅度相當於過去十年的作業進展。

多搶一天:3 天準度抵過去的 2 天

這組數字是整篇論文的核心。研究團隊以 2023 至 2025 年的熱帶氣旋樣本評估 WN-C,發現其路徑、強度與風場半徑預測,平均較領先的作業模型多出「一天以上」的預警領先。換句話說,要拿到同一個準確度,舊模型得等到風暴逼近、預警窗口所剩無幾時才辦得到,WN-C 卻能更早抵達同一個水準。

更具體的對照來自官方說明:WN-C 的三天預測,約等同於過去模型兩天才能提供的準確度。論文把這個幅度類比為「過去十年作業發展累積的進步」——等於把十年的氣象預報進展壓縮進單一模型的這次升級。對第一線防災而言,多出來的這 24 小時,正是疏散、物資調度與沿海撤離最稀缺的緩衝。

低解析度也能預報強度:28×28 公里就夠

論文裡一個反直覺的發現,挑戰了氣象界長期的假設。一般認為,要精準預測氣旋這種中小尺度的劇烈系統,非得餵入高解析度的區域模型資料不可;但 WN-C 用的是比區域模型「粗糙數個數量級」的輸入。官方說明指出,模型只需 28×28 公里解析度的資料,比傳統模型粗約 100 倍。論文據此主張,高解析度並非頂尖強度預報的嚴格前提,「這些較粗的大氣資料,蘊含的強度訊號比過去所以為的更多」。

WN-C 使用比傳統模型粗約百倍的網格,仍能辨識氣旋結構並輸出預報。
圖2 粗解析度網格(28×28 公里)也能浮現清晰氣旋輪廓,挑戰「高解析度才是強度預報前提」的假設。

這個發現的實務意義在於:高解析度區域模型運算成本極高、產出也慢;若粗解析度的全球資料就足以支撐頂尖強度預報,意味著 AI 模型能用更低廉、更即時的方式,把強度預測推到作業水準。對資源有限、卻面對氣旋威脅的地區而言,這是讓預警能力普及的關鍵。

從 50 到 1000:機率集合如何掌握罕見事件

WN-C 不是給出單一確定預測,而是輸出「機率集合」(ensemble)——同時生成大量可能的天氣與氣旋劇本,再用統計分布呈現不確定性。這點對防災尤其關鍵:氣旋會否快速增強、會否登陸,往往不是非黑即白,而是一組機率;決策者需要的是分布的尾部,而非單一數字。

規模是這次升級的另一個重點。官方說明指出,去年其系統一次產出 50 個預測、與全球物理模型相當,今年則把集合成員擴充到 1000 個。論文說明,這種擴充性讓 WN-C 能支援最多 1000 成員的集合,較傳統 50 成員集合「更能掌握罕見事件」。換言之,那些發生機率低、一旦發生卻最具破壞性的極端情境,在更大的集合裡才有機會被看見。

將預測集合從 50 組擴增到 1,000 組後,模型更有機會捕捉分布尾端的罕見極端事件。
圖3 50 卷與 1000 卷紙卷的對比:更大集合才能在分布尾部浮現罕見的極端事件。

實戰驗證:協助 NHC 預測五級颶風 Melissa

論文與官方說明都點名同一個實戰案例。Google DeepMind 指出,WN-C「協助 NHC 對颶風 Melissa 做出歷史性預測,成功預測這場風暴的快速增強與牙買加登陸」。Melissa 是 2025 年大西洋第 13 號熱帶氣旋(AL132025),NHC 自 10 月 21 日起發布警報、至 10 月 31 日結束,共 41 號預報警報。

世界氣象組織(WMO)的報導記載,Melissa 在登陸牙買加前達薩菲爾—辛普森量表上的五級強度,風速接近每小時 300 公里,是「自 1988 年吉爾伯特颶風以來侵襲牙買加的最強颶風」;NHC 的正式報告則認定,Melissa 於 10 月 28 日以約 160 節(五級)強度登陸牙買加 New Hope。牙買加總理並於 10 月 28 日宣布全島為災區。對一個仍在驗證階段的 AI 模型而言,能在這場創紀錄風暴中實際貢獻預報判斷,是其作業價值的具體佐證。

開源與下一步:15 天預測、TPU 不到一分鐘

除了預警領先,WN-C 在工程規格上也把門檻拉低。這個屬於 WeatherNext 2 家族的模型,可向前預測最長 15 天,反覆推演全球天氣型態與細尺度的氣旋路徑;官方說明表示,如今能在單張 TPU 上以不到一分鐘生成一份 15 天預測。論文另指出,把 WN-C 的預測納入加權平均的「共識集合」後,可顯著提升整體預報技巧——它不是要取代人類預報員或既有模型,而是作為共識的一環放大效果。

Google DeepMind 也已將 WeatherNext 2 與 WeatherNext Cyclones 的程式碼與預訓練權重以開放權重形式開源,放在 google-deepmind/weathernext 倉庫,供研究社群下載與運行。從作業上線、登上 Nature,到開源釋出,這套氣旋預報模型走完了一條從實驗室到第一線防災的完整路徑;下一個觀察重點,會是各國氣象作業單位把這類 AI 集合正式納入預報流程的速度與方式。