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近日，中国科学院大气物理研究所正式发布“云立方”（Cast3）全球-区域一体化智能气象预报模式。该模式由大气所科研团队完成主体研发，依托国家重大科技基础设施——地球系统数值模拟装置完成实时预报试运行验证，是我国在智能气象预报领域实现技术路径创新的重要进展，将为气象防灾减灾、海洋气象服务保障及极端天气应对提供坚实的自主技术支撑。
云立方是一套将经典物理预报方法与人工智能技术深度融合的气象大模型，突破了传统数值预报与人工智能技术分立发展的技术路径，将网格剖分、集合预报、尺度约束、计算域分解等数值预报核心技术与人工智能方法有机结合，构建起“物理约束+智能增强”的新型预报技术体系，在国产异构加速卡上实现了大模型多卡分布式训练能力，为未来公里级气象大模型的构建奠定了算法基础。
该模式具备全球-区域一体化的可变分辨率预报能力：在维持全球大气环流预报场完整性、保障大尺度环流背景一致性的基础上，可针对西北太平洋台风区、我国东部重点区域等特定目标灵活提升预报分辨率，无需单独搭建区域模式系统，既实现了全球预报的整体性，又满足了区域精细化预报的实际需求。同时，通过物理过程与尺度约束机制，模式有效保留了中小尺度大气动力特征，相比纯数据驱动的人工智能预报模型，具备更强的物理可解释性与结果可靠性。
云立方实时预报结果在地球系统数值模拟装置上的球屏展示效果图（左图）可变水平分辨率球立方网格结构图（右图）
回报评估结果显示，云立方模式在多类气象要素预报上均表现出色，对大尺度大气环流、西北太平洋台风路径以及中国地面站点气温均取得了良好的预报效果。针对2026年西北太平洋16次台风过程的实时预报检验表明，云立方的台风路径预报精度达到国际先进水平：72小时路径预报均方根误差为148.4公里，120小时路径预报均方根误差为235.2公里。
依托地球系统数值模拟装置的国产算力芯片支撑，云立方模式已实现稳定的实时运行。目前，模式实时预报产品（包括图形产品与数据文件）已通过专属网站面向社会开放共享。其中图形产品覆盖全球大气环流形势、地面气象要素、概率预报产品、重点加密区预报及西北太平洋台风路径集合预报；预报数据产品空间分辨率达0.25度经纬网格，按气象要素分层提供，在线滚动保留时长为30天，可满足气象业务部门、科研院所及相关行业的多元化应用需求。
云立方实时预报2米气温可视化效果
下一步，中国科学院大气物理研究所将继续对标国际先进气象模式发展前沿，凝聚地球系统数值模拟与应用全国重点实验室的优势研究力量，充分发挥地球系统数值模拟装置的平台资源优势，持续推进智能气象预报模式的技术攻关，发展具有我国自主特色的预报技术体系。团队将聚焦天气服务保障、极端天气气候事件应对等国家重大战略需求，不断提升模式的预报精度与服务能力，为我国防灾减灾、气候治理和经济社会高质量发展提供持续的科技支撑。
