與去年疫情占主角有所不同，2021年的很多新聞是關于天氣的。從年初的美國世紀大寒流，得克薩斯驟降至零下25℃，990萬戶家庭停電，到夏天熱浪沖擊北美洲各地直至北極的永久凍土，北極圈西伯利亞地區(qū)Verkhojansk附近的氣溫突破48℃。8月14日格陵蘭島87.2萬平方公里冰川在一天內(nèi)融化，與此同時，赤道附近的巴西開始降雪。我國的極端天氣頻發(fā)，從河南千年一遇的暴雨到山西洪災，甚至連塔克拉瑪干大沙漠都發(fā)了水。

據(jù)風險管理和保險經(jīng)紀公司怡安集團（Aon Corporation）近日發(fā)布的《2021年天氣、氣候和災難報告》顯示，過去十年，風暴、洪水、干旱和野火等天氣事件造成的全球經(jīng)濟損失越來越高。在21世紀的第1個十年，氣象災害造成的損失超過2000億美元（包括2010年）。在第2個十年，每年就有2000億美元的損失。

如今天氣預報不只是信息預報，而是能夠?qū)μ鞖庖约皻夂蜃兓M行有效預防管理。作為全球7億人使用的氣象服務及解決方案平臺，已步入第十二個年頭的墨跡天氣以“氣象賦能世界”為使命， 目前已經(jīng)形成了國內(nèi)極具競爭力的氣象服務三大產(chǎn)品矩陣：針對消費者天氣信息服務的“墨跡天氣APP”、面向終端手機以及智能硬件等的Daas服務接口“墨達”、為行業(yè)客戶提供天氣數(shù)據(jù)及相應解決方案的“墨跡赤必”。

近幾年，天氣預報面對B端需求的市場競爭已悄然展開。來自英國的DeepMind近日宣布了一項發(fā)表在《自然》雜志上的重大科研成果：新模型只需1.3秒即可生成一個全分辨率的臨近天氣預測樣本，比現(xiàn)有預測模型更準確地預測未來1-2小時內(nèi)的降雨量。這種類型的天氣預報被稱為“臨近預報（nowcasting）”，很明顯，這項科研成果未來將主要服務于企業(yè)級應用。

墨跡天氣副總裁兼墨跡赤必事業(yè)部總經(jīng)理李李表示，在全球評測中，墨跡天氣并不弱于其他發(fā)達國家競爭對手，其準確率水平已能進入全球前列，特別是風力準確率達到全球領先水平。如今墨跡天氣將充分發(fā)揮技術競爭優(yōu)勢，直面日益增長的B端需求， 通過構(gòu)建“個性化、智慧化、場景化、社會化、國際化”的氣象服務形態(tài)，全力打造企業(yè)級應用墨跡赤必，強化“C 端+B 端”雙輪驅(qū)動的戰(zhàn)略布局。

墨跡天氣副總裁兼墨跡赤必事業(yè)部總經(jīng)理李李

氣象的數(shù)據(jù)科學

讓我們先來討論一個有意思的話題：天氣是怎么被預報的？

從遠古時期到近代，天氣預報多是依靠經(jīng)驗判斷，“朝霞不出門，晚霞行千里”。到了17世紀，科學家開始使用科學儀器，如氣壓計、溫度計來記錄數(shù)據(jù)，測量天氣狀態(tài)。后來記錄天氣的數(shù)據(jù)越來越多，隨著電報的發(fā)明，數(shù)據(jù)范圍也變得越來越廣，需要將數(shù)據(jù)有效匯總再進行判斷，20世紀初“數(shù)值天氣預報（numerical weather prediction, NWP）”應運而生。

數(shù)值天氣預報是根據(jù)對大氣的記錄，通過數(shù)值計算，求解描寫天氣演變過程的流體力學和熱力學方程組預報未來天氣的方法。這些方程組包括三個運動方程，以及連續(xù)方程、熱力學能量方程、狀態(tài)方程、水汽方程總共7個方程。在方程組中，又含有7個預報量（速度沿x，y，z三個方向的分量u，v，w和溫度T,氣壓p，空氣密度ρ以及比濕q）。如此來求解，進而獲得未來7個未知數(shù)的時空分析，即未來的天氣分布。

到了20世紀中葉，計算機的出現(xiàn)與數(shù)值天氣預報成為完美組合，如今數(shù)值天氣預報已成為各國天氣預報的主流。“氣象恰恰是借助計算機的發(fā)展才崛起的行業(yè)”，李李對數(shù)據(jù)猿表示，“人類幾千年文明在氣象方面的進步不大，最主要的原因是缺乏足夠的儲存量和算力。我們現(xiàn)在每時每刻、每個地理位置和每個高度都在產(chǎn)生海量的氣象數(shù)據(jù)，每天要存儲的數(shù)據(jù)量達到幾百GB。”

李李說道，歐美的計算機發(fā)展比我國早幾十年，而氣象技術的路徑是要先有歷史數(shù)據(jù)的存儲才能進行海量數(shù)據(jù)分析，再去運算模型和算法，最后進行預報。另外，氣象系統(tǒng)本質(zhì)是龐大的物理系統(tǒng)，需要用到比較強的算力。

在數(shù)據(jù)、模型和算力的基礎上，天氣的預報近幾年又加入了機器學習的方法。DeepMind公司在科研論文《使用雷達的深度生成模型進行熟練降水臨近預報》中，采用了深度生成模型（DGM），完全未走數(shù)值天氣預報對方程式求解的路線，而是根據(jù)過去20分鐘的觀測雷達產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，利用DGM為未來90分鐘提供概率預測。有了這樣的方法，既可以比較準確地捕捉大規(guī)模天氣事件，同時也可以生成許多備選的降雨情景，然后進行集合預測，使降雨的不確定性得到進一步穩(wěn)定。

DeepMind采用上述方法，在獲取2016~2018年間英國雷達記錄降水事件形成數(shù)據(jù)集的基礎上，訓練其DGM，之后可以在單個英偉達 V100 GPU 上運行，僅一秒多后就可以提供臨近預報。與其他預報方法相比，DeepMind的DGM在1,536公里x 1,280公里的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了更真實和一致的預測，提前期達到5至90分鐘。

利用過去20分鐘的觀測雷達資料，用降雨深度生成模型（DGMR）提供未來90分鐘的概率預測，來源：Nature

墨跡天氣副總裁黃耀海對媒體表示，天氣預報的核心是精準。精準實際上是兩個詞，“精”是精細，即預報的分辨率比較精細，可以達到10公里級、1公里級的預報；“準”是指預報的準確性。

墨跡天氣副總裁黃耀海

墨跡天氣機器學習的思路是利用墨跡的數(shù)據(jù)能力進行氣象大數(shù)據(jù)挖掘，獲得相應的模型和算法中最優(yōu)性能特征集，以此建立針對氣象數(shù)值模式預報的天氣要素AI客觀訂正模型，獲得數(shù)據(jù)的校準，并不斷改進相應的模型，達到更高的準確性。

區(qū)域精細化AI后訂正，來源：墨跡天氣

李李表示，目前墨跡天氣在數(shù)據(jù)方面的核心競爭優(yōu)勢在于墨跡天氣APP積累了十余年的用戶對天氣預報的結(jié)果進行反饋，對預報的準確性進行事后評估。墨跡天氣還設立了氣象會商室，把預報結(jié)果請氣象分析師進行人工訂正。當墨跡赤必通過“墨愛”大數(shù)據(jù)系統(tǒng)部署到客戶本地，墨跡天氣亦有將預報結(jié)果與客戶觀測的結(jié)果進行訂正的機制。如此形成的“集體學習”，會盡可能逼近觀測結(jié)果，結(jié)果越逼近，模型訓練就越好，模型訓練得越好，對未來的預測就會越準確。

京津冀區(qū)域準確率提升，從左至右：非訂正模式溫度場、AI訂正后溫度場、實際溫度場，來源：墨跡天氣

“這十年間，我們反復在做訂正工作，從而精進了算法，訓練更好的模型，通過這些努力，讓墨跡變得越來越準。如今墨跡晴雨的準確度均超過了90%。”李李如是說。

墨跡赤必的產(chǎn)品矩陣

作為墨跡旗下專注于政企服務的品牌，墨跡赤必基于墨跡氣象研發(fā)的基礎與核心技術，為不同行業(yè)開發(fā)出各種解決方案匹配不同的需求，不僅全面搭載了墨跡基于海量數(shù)據(jù)積累的AI技術，而且根據(jù)第三方咨詢公司易觀的解析，還具有“墨跡天氣能力品牌背書”、“‘分鐘級’精細化服務”、“氣象+行業(yè)創(chuàng)新模式”、“個性化訂正服務能力”等多項競爭優(yōu)勢?？梢钥吹?，這些競爭優(yōu)勢大都指向墨跡赤必的服務能力。

來源：易觀

我國的商業(yè)氣象服務起步較晚，以前主要由國家提供基礎服務，沒有商業(yè)氣象服務公司能夠提供全面的個性化服務。墨跡天氣自2016年開始上線了企業(yè)服務品牌墨跡赤必，據(jù)李李提到：“當時一家比較知名的外賣平臺找到了我們。這家外賣平臺剛上線“準時達”服務，刮風下雨很可能會招致賠付。墨跡就采用三種服務方式幫他們解決了問題：第一是調(diào)節(jié)訂單壓力，如果預測未來兩小時有雨，便建議外賣公司調(diào)取騎手以平衡運力；第二是根據(jù)精準的氣象預報幫助平臺計算送達時間；第三是根據(jù)不同的送餐難度，精準化騎手的補貼。方案實施之后，這家外賣平臺的騎手比別家更快，還更省錢。“

李李說，氣象不僅與人們的衣食住行密切相關，還與70-80%的經(jīng)濟活動有關。無論是普通人還是企業(yè)使用天氣預報服務，本質(zhì)都是為了能做出精準的決策，減少損失。比較有意思的是，盡管用戶已經(jīng)認可天氣預報的價值，但受過去習慣的影響，用戶對于天氣預報服務的直接付費意識還有待培育。

近兩年，“內(nèi)卷”一詞成為社會新的討論熱點，背后其實是規(guī)?；蚓毣\營的轉(zhuǎn)變，反倒促使企業(yè)投入類似赤必的數(shù)智化產(chǎn)品提升效率或降低風險。墨跡赤必產(chǎn)品總監(jiān)孫曉剛表示，墨跡赤必是整個氣象商業(yè)化的縮影。從氣象產(chǎn)業(yè)鏈來看，主要分為上游、中游和下游。上游側(cè)重于氣象數(shù)據(jù)的生產(chǎn)；中游重在氣象數(shù)據(jù)的處理及加工，最終是為了服務下游的客戶，解決客戶的痛點。墨跡赤必針對特定行業(yè)應用場景打包相關產(chǎn)品，結(jié)合該行業(yè)特點，有針對性地做需求分析，設計出適合某個行業(yè)或某個企業(yè)的定制化商業(yè)氣象解決方案。

孫曉剛強調(diào)，在解決方案中，數(shù)據(jù)是核心中的核心。其中，墨跡赤必的數(shù)據(jù)維度主要包括四大方面：第一，對城市結(jié)構(gòu)逐天、逐小時的海量預報數(shù)據(jù)；第二，基于全球核心預報數(shù)據(jù)，做出更精細化的格點預報；第三，全球氣象數(shù)據(jù)結(jié)合墨跡預報的數(shù)據(jù)，可以形成更多維度的信息；第四，利用好墨跡用戶上傳的觀測數(shù)據(jù)、實景照片等UGC數(shù)據(jù)。

墨跡赤必產(chǎn)品總監(jiān)孫曉剛

黃耀海指出，“氣象服務是一種需要海量數(shù)據(jù)的服務，基于天氣預報的場景，重度依賴人工智能、大數(shù)據(jù)技術，并基于此實現(xiàn)更長時間的天氣預報以及更復雜的氣象問題預報。”

總結(jié)起來，現(xiàn)在的墨跡赤必將帶給客戶三大服務：

一是專業(yè)的氣象服務咨詢：深入企業(yè)客戶需求，提供專業(yè)氣象服務咨詢和評估報告，給客戶提供專業(yè)級氣象顧問服務；

二是行業(yè)氣象服務解決方案：深入企業(yè)客戶業(yè)務中的氣象服務痛點，為客戶提供全面氣象服務解決方案，以及為客戶提供業(yè)務效率提升方案與氣象風險輔助決策方案，幫助客戶精準科學地運營企業(yè)。

三是墨跡赤必商業(yè)氣象服務平臺：基于墨跡赤必專業(yè)的氣象咨詢和解決方案，為企業(yè)客戶打通數(shù)據(jù)流、業(yè)務流，提供墨跡赤必行業(yè)氣象服務平臺產(chǎn)品，幫助客戶基于平臺快速高效地獲取專業(yè)氣象服務產(chǎn)品，從而提升企業(yè)客戶數(shù)字化氣象服務運營的能力。

“墨跡 X 行業(yè)”的想象空間

氣象行業(yè)有一個著名的德爾菲定律，當氣象上投入1塊錢，將會得到98塊錢的回報。如果商家事先知道天氣走勢，在生產(chǎn)、采購、銷售計劃中考慮到氣象因素，趨利避害，不僅能夠避免損失，而且還可以在競爭中獲取一定的優(yōu)勢。近日，銀保監(jiān)會副主席肖遠企指出，“當前，針對氣候風險的保險覆蓋率還比較低，過去十年全球氣候災難引起的損失中，只有30%被保險覆蓋到，剩下的缺口大約有1.7萬億美元，未來實際需求很大。”

李李表示，從大環(huán)境上來看，氣象市場在未來幾年，發(fā)展速度會很快，可以理解為藍海市場。2018年，美國的氣象市場產(chǎn)值就已達到4千億美元，呈現(xiàn)40%左右的增速，歐洲約在6千億美元左右，日本保持在25%上下浮動的增速。同樣，隨著我國氣象商業(yè)化的逐步推進，根據(jù)《中國氣象產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》顯示，中國的氣象服務有望在2025年達到3000億元人民幣的規(guī)模。

墨跡天氣在5年內(nèi)服務200多家企業(yè)，已經(jīng)在航空、交通、物流、體育等十大領域得到初步驗證，墨跡在下一個十年的重點是將與氣象相關的更多行業(yè)連接起來。孫曉剛指出，目前墨跡赤必的行業(yè)產(chǎn)品主要集中在航海航天為代表的大交通、體育賽事、新零售、農(nóng)業(yè)和健康等五大高頻應用行業(yè)。

在體育賽事方面，墨跡赤必主要服務的場景有四類：氣象應急預案、賽事氣象保障、專業(yè)氣象公告、大型活動服務。基于這些場景的服務需要有極端天氣預警、個性化精準預報，以及快速響應能力。對此，墨跡制定了一套全流程的解決方案，覆蓋賽前、賽中、賽后整個賽事的全生命周期。在賽前階段，墨跡赤必體育解決方案可為主辦方提前40天獲取賽區(qū)的氣象專報和歷史同期天氣對比，方便賽事規(guī)劃與應急預案的規(guī)劃；在賽中階段，墨跡赤必提供分鐘級的短臨降雨和實時天氣、實時跟蹤雷達走勢，精準預報降雨趨勢。

黃耀海介紹說，“我們正在開發(fā)冬季戶外體育賽事賽區(qū)高分辨率的格點預報，在已有的區(qū)域模式預報的基礎上，通過AI技術提升對山區(qū)的風速預報的準確性，滿足山區(qū)、賽道百米級的預報要求。此外，墨跡還在開發(fā)基于機器學習的相似天氣識別平臺，針對山區(qū)天氣形勢，從海量的歷史資料中進行學習，針對冬季戶外運動賽區(qū)期間可能發(fā)生的極端天氣，來預估一旦極端狀況出現(xiàn)時，將會產(chǎn)生哪些變化發(fā)展。”

來源：墨跡赤必

在新零售行業(yè)，天氣更是與產(chǎn)品銷量有著密切的關系，比如著名的“啤酒指數(shù)”，在22度以上的氣溫下，每上升一攝氏度，啤酒平均每天會多銷售230萬瓶。墨跡赤必一直在積極探索零售業(yè)與氣象的關聯(lián)度。通過精準的氣象關聯(lián)分析，結(jié)合不同行業(yè)歷史數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)挖掘數(shù)據(jù)價值，找出與業(yè)務數(shù)據(jù)相關性最大的氣象要素，以及對應相關性最強的區(qū)域和氣候，并在此基礎上預測商品銷量、客流量、用電量，包括研究用戶行為偏好等，助力企業(yè)制定有效的營銷策略。

在大交通行業(yè)，墨跡赤必觸及的領域包括航空、車聯(lián)網(wǎng)、高速公路、物流配送和鐵路等。墨跡以應對不良天氣對交通的威脅為主要目標，針對陸地交通目前實測數(shù)據(jù)觀測點分布較遠，精細化程度不夠的痛點，以精細化的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，包括公里網(wǎng)格預報、預警、分鐘級短臨雷達、實時云圖、臺風路徑預報等，結(jié)合交通可視化圖標分析，為危險路段發(fā)送預警提示。面向車聯(lián)網(wǎng)客戶，墨跡赤必通過API或者APK到車機端做深度的引導和應用。針對航空領域，則有“航線及高空場預報產(chǎn)品”、“形勢場圖形產(chǎn)品”、“飛行計劃預報產(chǎn)品”等三大產(chǎn)品，為飛機在起降和高空階段提供更全面精準的預報。

在農(nóng)業(yè)領域，墨跡主要匹配的是風險預警和氣象災害回溯，并針對這兩方面做災前、災中、災后分析。墨跡赤必農(nóng)業(yè)氣象服務解決方案結(jié)合了全國歷史30年格點數(shù)據(jù)與未來10天的氣象預報，覆蓋全國各地特色作物，可實現(xiàn)冷熱害、旱澇等多種災害天氣的歷史查詢、統(tǒng)計分析和預測功能，配合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者實現(xiàn)防災減損。

另外，墨跡赤必已與國內(nèi)某保險公司巨頭展開合作，搭建“農(nóng)作物氣象災害預警預測平臺”，提供融合氣象服務的高效理賠保單追溯，優(yōu)化災損核算復雜的業(yè)務場景，有效降低成本，幫助保險服務企業(yè)提升服務質(zhì)量。

在健康行業(yè)，墨跡赤必的產(chǎn)品分為兩類：第一是預報類，墨跡赤必針對健康類場景推出指數(shù)類產(chǎn)品，涵蓋多場景的溫馨提示、中暑預報、過敏類的預報等；第二是室內(nèi)健康監(jiān)測類，結(jié)合室內(nèi)監(jiān)測儀器，實時呈現(xiàn)不同區(qū)域片區(qū)的空氣質(zhì)量與一氧化碳、甲醛、VOC等濃度報告，可對室內(nèi)形成360度健康監(jiān)測，尤其適用于對空氣指標要求比較高的醫(yī)院、機場、健身房、學校等，為用戶打造一個“看得見”的環(huán)境。孫曉剛介紹說，據(jù)不完全統(tǒng)計，氣象氣候病癥的誘發(fā)因素有40多種，我們將積極配合國家的“健康中國”行動，繼續(xù)探索氣象與健康的關系，開發(fā)新的服務產(chǎn)品。

我們不難看到，這些行業(yè)雖然屬于B端，實際上背后的最終使用者與C端用戶多有重合之處。在面對媒體的分享過程中，黃耀海也不忘溫馨提示，“今天晚上大概7、8點會下雨，最好晚上6點多鐘或之前就得離開會場，如果沒帶傘的話，我們在現(xiàn)場準備了墨跡天氣的雨傘。”當有記者問及墨跡天氣既服務B端又服務C端，兩個市場會不會都能服務好時，黃耀海給出的回答是：“未來氣象服務的C端市場與B端市場是閉環(huán)聯(lián)動的。”

誠然，氣象是龐大而復雜的系統(tǒng)， 不能截然區(qū)分B還是C，國內(nèi)還是國外，其本身也涉及多個學科，需要全球各方共同作出努力。今年的諾貝爾物理學獎頒給了日裔美籍科學家真鍋淑郎和德國科學家克勞斯·哈塞爾曼，因“建立地球氣候的物理模型、量化其可變性并可靠地預測全球變暖”相關研究做作出的貢獻。如今“應對氣候變化與全球天氣變暖”、“氣象防災減災”業(yè)已成為全球人類共同面對的課題，也隨著科學技術的不斷突破，將有越來越多類似墨跡天氣的企業(yè)站在巨人的肩膀上，給我們帶來更好的生活。

文：陸易斯 / 數(shù)據(jù)猿

來源：數(shù)據(jù)猿