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arXiv cs.AI· Zhe Wang, Sijie Chen, Yiming Luo, Daehyun Kim, Chien-Yi Chang·· 3 天前AI 评分27

TC-Next:零样本多模态热带气旋预报模型

TC-Next: Zero-Shot Multimodal Cyclone Forecasting

AI 导读

多模态深度学习模型 TC-Next 可基于 GraphCast 预报与 GridSat 红外卫星图像,实现 6-24 小时热带气旋路径与强度预报。在 GraphCast 上,其路径误差较规则追踪器 TempestExtremes 降低 15-44%,强度误差降至 1/3-1/6,且无需重训练即可迁移至 Pangu-Weather 和 IFS HRES。

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摘要:我们提出 TropicalCycloneNext(TC-Next),一种多模态深度学习模型,通过利用基础模型对大气运动学和热力学场的预报,以及 GridSat 红外卫星图像,在 $6-24$ 小时预报时效上预测热带气旋路径和强度。TC-Next 仅在西太平洋(WP)的 GraphCast 预报上训练,且仅依赖通用大气变量,在 GraphCast 上相较于基于规则的追踪器 TempestExtremes,将路径误差降低 $15-44\%$,强度误差降低 $3-6$ 倍;在无需重新训练的情况下应用于 Pangu-Weather 和 IFS HRES 预报时,它在两项指标上均保持领先。在 2025 年 WP 季对 WeatherNext Cyclones 的通用天气场进行零样本应用时,在确定性比较中,它在每个预报时效上均取得更低的平均强度误差,以及更低或相当的平均路径误差,优于该模型的专用直接追踪器。消融实验表明,卫星分支在每个预报时效上均降低路径误差,并在较长预报时效上降低强度误差。因此,TC-Next 为比较那些为气旋预警和气候适应决策提供依据的 AI 预报提供了一个共同、可独立验证的基础,作为最佳可用科学。
评论: 4 页;已被 NeurIPS 2026 Tackling Climate Change with Machine Learning Workshop 接收
主题: 机器学习(cs.LG);人工智能(cs.AI);计算机视觉与模式识别(cs.CV)
引用为: arXiv:2609.02085 [cs.LG]
  (或 arXiv:2609.02085v2 [cs.LG] 用于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2609.02085

arXiv 颁发的 DOI,经由 DataCite

提交历史

来自:Chien-Yi Chang [查看电子邮件]
[v1] 2026 年 9 月 2 日星期三 04:17:22 UTC(43 KB)
[v2] 2026 年 10 月 13 日星期二 12:30:07 UTC(44 KB)

来源:arXiv cs.AI · arxiv.org