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arXiv cs.AI· Sasankh Munukutla, Felipe Oviedo, Danrong Zhang, Kenji Takeda, Juan M Lavista Ferres·· 12 小时前AI 评分34

从天气到增强风化:天气基础模型如何用于运营规模的二氧化碳去除

From Weather to Enhanced Weathering: Weather Foundation Models for Carbon Dioxide Removal at Operational Scale

AI 导读

研究评估了五个天气基础模型(FM)作为冻结编码器加轻量解码器,在巴西和美国 264 块田地的 5,192 条时间序列上做留一田地验证,用于增强岩石风化(ERW)的碳去除量化。

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摘要:增强岩石风化(ERW)是一种碳去除方案,每年有潜力去除数十亿吨 CO$_2$,但如今量化这一去除量需要密集的土壤采样和实验室分析。我们在来自巴西和美国 264 块田地的 5,192 个时间序列上,采用留一田地协议,评估了五个天气基础模型(FM)作为冻结编码器为轻量解码器提供输入的效果。据我们所知,这是首次针对 ERW 对天气基础模型进行的整体评估,也是在真实 ERW 数据上规模最大的评估。我们发现,在各天气基础模型中,表征能够迁移到 ERW:我们最好的模型 TerraNova-ERW 基于 Aurora 1.5 构建,能够在其从未见过的田地内对测量值进行正向排序。对新田地平均去除量的零样本预测尚不可行,我们将此归因于数据规模:同一架构在约 $\sim$$10^5$ 个自然风化序列上表现优异,这锚定了我们认为 ERW 数据必须达到的规模。少样本预测,即模型与每块田地的少量样本相结合,目前是可行的:TerraNova-ERW 在每块田地仅用两个样本的情况下,能识别出超过 60% 的高去除量田地,将估计一块田地平均去除量所需的样本数大约减半,并能在我们最密集的田地上将采样量减少 28-98%。
评论: 已被第 40 届神经信息处理系统大会(NeurIPS 2026)接收,澳大利亚悉尼。研讨会:用机器学习应对气候变化
主题: 机器学习(cs.LG);人工智能(cs.AI)
引用为: arXiv:2610.28973 [cs.LG]
  (或 arXiv:2610.28973v1 [cs.LG] 用于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2610.28973

由 DataCite 颁发的 arXiv DOI(待注册)

提交历史

来自:Sasankh Munukutla [查看电子邮件]
[v1] 2026 年 10 月 20 日星期二 22:47:12 UTC(238 KB)

来源:arXiv cs.AI · arxiv.org