HiRO-ACEv2 以約三百分之一成本模擬全球 3 公里解析度極端天氣

HiRO-ACEv2 是 HiRO-ACE 氣候模擬系統的更新版，結合以 100 公里解析度運作的 AI 模型 ACE，以及將粗解析度結果細化至 3 公里的 HiROv2。系統可生成全球 3 公里解析度的降雨、風與氣壓資料，成本約為明確模擬風暴等小尺度天氣的高解析度全球大氣模型 X-SHiELD 的三百分之一；若只模擬單一區域，依區域大小不同，成本節省幅度可超過百倍。 HiROv2 的主要變更是能同時預測多個高解析度氣象欄位，不再只處理降雨，並改善極端事件預測能力。以經過降解析度處理的 X-SHiELD 資料為輸入時，即使是每百萬筆資料才出現一次的罕見事件，其高解析度統計也能與目標模擬結果維持在 3% 以內；模型亦能估計熱帶氣旋總能量，生成具備逼真風眼與雨帶的颶風，以及沿山坡向下流動的強風。不過，風眼周邊的風速與氣壓分布仍比 X-SHiELD 略不對稱。 研究團隊更新 ACE 後進行 10 年模擬，其颶風、平均氣候型態，以及降雨、風與氣壓的整體分布都與 X-SHiELD 吻合。ACE 與 HiROv2 串接後生成了一整年的全球 3 公里資料；在 10 年模擬中，HiRO-ACEv2 的颶風能量也與 X-SHiELD 相當，即使 HiROv2 使用的是 ACE 自行產生的模擬結果，而非真實的 X-SHiELD 輸出。 目前 HiROv2 只能搭配針對 X-SHiELD 校準的 ACE，尚不能生成較暖的未來氣候或 ERA5 等歷史資料集的高解析度資料。團隊計畫以模擬升溫 4°C 世界的新 X-SHiELD 資料訓練系統，並加入近地表溫度、雪與冰等輸出；另有精簡版 HiROv2 開發中，預計可再提升十倍以上速度。HiRO-ACEv2 模型可供下載，並附有教學 Notebook；研究團隊也提供可直接檢視預生成降雨、風與海平面氣壓結果的網路展示工具。