大鵬一日同風起，扶搖直上九萬里。鵬雖大，非馭風不能起也。每個時代都有不同的“風”，在北京理工大學副教授張子劍看來，人工智能和區塊鏈等新技術就是這個時代的“風”。
縱觀歷史，在三次工業革命的推動下，人類社會先後步入蒸汽時代、電氣時代和信息時代。張子劍說：“在我看來，第四次工業革命將以人工智能等新技術為代表，自此我們也將步入智能時代。”
氣象行業又該如何藉助這股風勢“扶搖而上”呢？
預報預測的最得力助手——氣象大數據“餵養”下的人工智能
如果只需用手機隨手拍一張照片，然後上傳到指定的網站上，通過機器識別和大數據技術，挖掘出圖片特徵與霧霾指數間的對應關係，你就可以實時查看當前所在位置的霾值範圍，從而確定是否需要戴口罩或提前採取其他預防措施。這是兩三年前張子劍所在研究團隊做過的一個試驗，展示了人工智能在氣象領域的一個應用場景。
張子劍說：“未來，我們甚至可以建立激勵機制，比如利用手機APP，使得人人都是氣象數據傳感器。這樣不僅可以大大節約成本，而且可以在局地尺度上使預報預測更加精準，真正做到本地化精細適配。”
人工智能正在為醫療、教育、安全、生物、能源和金融等各個行業賦能，而氣象行業由於長期以來積累的知識和數據量非常豐富，天然符合人工智能的應用場景。很多國家的氣象機構、大公司和一些創新企業均在人工智能領域加速佈局。例如，IBM以自主研發的沃森（Watson）平臺與天氣公司（The Weather Company）“聯姻”獲取的氣象大數據及“綠色地平線”人工智能項目等為“核心武器”，進軍氣象領域，其推出的Deep Thunder預報模式能準確預報0.2英里至1.2英里（322米至2公里）小尺度超局地天氣信息。
如果說人類建立的理論、模型等是為了簡化這個世界，以方便理解和解釋這個世界，那麼人工智能則試圖憑藉其超強的算法直接從紛繁複雜的信息中找出關聯，總結出規律，因為其可以在很短的時間內處理人類難以想象的海量數據信息。從這個角度看，人工智能可以幫助我們解決採取傳統方式很難甚至無法解決的問題。比如在氣候預測上，人類能夠做到的預測精度是非常有限的，達到一定上限後便很難再突破，而人工智能可以幫助科學家識別出未知的大氣過程，找出陸地、大氣、海洋、冰川等各個圈層之間更多的相互作用模式，並且判斷氣候模式的優劣，從而提升中短期天氣預報和長期氣候預測水平。在高質量氣象大數據的“餵養”下，人工智能將成為人類預報預測天氣氣候最得力的助手。
“其實，不只是氣象行業，未來大部分的重複性工作都會被機器取代，人類需要在人工智能和機器人的協助和配合下，去從事一些真正具有創造性的工作。從這個意義上來說，人工智能等新技術將把人類從單調、重複性的工作中解放出來，使得人類可以去做自己真正喜歡做的事情。”張子劍說。
數據交換的最強“信任背書人”——區塊鏈
關於區塊鏈在氣象領域的應用，張子劍認為數據交換是很有前景的一個應用場景。區塊鏈技術的本質其實是一個去中心化的分佈式賬本，具有高透明、可追溯和防篡改的特性。氣象數據一旦上鍊，上鍊的時間和內容均是公開透明的，且一旦上鍊便難以篡改，上鍊的內容也將逐步具有法律效力，因此可溯源追責，這就為不同機構進行數據交換和共享提供了信任基礎，用技術解決了信任問題。
如同在銀行存款一樣，你每存進一筆錢，銀行都會對其進行記賬。而我們之所以相信銀行，是因為它有政府背書。張子劍對此進一步解釋：“如果將氣象數據看成是錢的話，要讓它在全球範圍內流通，那麼我們應該將其存放在哪裡，又應該由誰來背書？事實上，當涉及到多國政府時，由於各自地位對等，背書效用會降低，因為很難有一箇中立的機構可以保證不偏不倚、完全客觀。而區塊鏈作為一種純粹的技術，可以快速搭建起一套信用體系，其高透明、可追溯和防篡改的特性則保證了在傳輸過程中數據的真實可信。”
據張子劍介紹，目前全球已經有一些初創公司開始利用區塊鏈技術來進行氣象數據交易。例如，美國“天氣區塊”（WeatherBlock）公司就是一家專門利用區塊鏈技術實現點對點天氣數據交換的機構。
此外，區塊鏈技術還可以用來支持氣候行動，推動清潔能源貿易，改進碳排放交易系統等。IBM和能源區塊鏈實驗室（Energy Blockchain La）目前正在共同合作開發一個區塊鏈平臺，主要用於在中國進行碳資產交易。在公有區塊鏈上記錄碳資產可以保證透明度，確保交易有效並自動結算。“今年年初的時候，聯合國計劃利用區塊鏈技術來增強對氣候行動影響的監測、報告和驗證，提高氣候行動的透明度，建立氣候行動參與者之間的信任。如果真的可以利用區塊鏈將全球各國之間的信用體系搭建起來，人類共同應對氣候變化的效率將大大提升。”張子劍說。
人工智能可以幫助我們找出天氣氣候系統中的更多關聯，而區塊鏈技術可以為氣象數據的交換和共享背書，這兩種技術結合起來不僅可以提高國際氣象合作的效率，也可以在一定程度上突破預報預測的瓶頸，為氣象事業的發展開闢新的道路。毫無疑問，這些新技術正在成為氣象行業的“加速器”。
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