NASA发布了prithvi WxC气象模型发布
Prithvi是NASA开源的模型,被誉为全球最大的开源地理空间大模型。昨天晚上逛X平台,我看到Prithvi模型又来了新成员:prithvi WxC。(推荐阅读:
使用多时相的遥感影像进行自动分类的开源模型
)。
Prithvi WxC,是
NASA和IBM创建了一个基于MERRA-2数据的天气和气候AI基础模型—。先来看看效果:
zero-shot learning填补缺失的气象数据
Zero-shot,指零样本。
这里使用prithvi气象模型,而无需额外的特定训练,就可以输出补全后的气象数据。
对飓风艾达(Hurricane Ida)进行的零样本预测:
展示了 Prithvi WxC 模型在没有特定训练的情况下预测复杂天气系统的能力。
Gravity Wave
预测
重力波Gravity Wave虽然是一个小尺度现象,但对大气动力学有重要影响。
将其纳入气象模型(如Prithvi WxC)可以显著提高模型的预测能力和物理准确性,特别是在处理复杂地形和大气动力学时。
已有的Pretrained models预训练模型
用户可以直接下载Pretrained models模型,或在此基础上进行微调以适应特定的天气/气候任务,不需要从头开始训练。目前官方提供了
三个版本的预训练模型
,分别为:prithvi.wxc.2300m.v1、prithvi.wxc.rollout.2300m.v1和Gravity_wave_Parameterization。
特性
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prithvi.wxc.2300m.v1
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prithvi.wxc.rollout.2300m.v1
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参数数量
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23亿
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23亿
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训练数据
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MERRA-2的160个变量
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MERRA-2的160个变量
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主要用途
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通用场景,不专注于预测
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预测应用
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掩码比例
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50%
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未指定
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输入时间差
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可变 [-3, -6, -9, -12]小时
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固定6小时
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预测提前时间
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可变 [0, 6, 12, 24]小时
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固定6小时
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优化重点
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灵活性
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自回归展开
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推荐应用
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通用用例,包括0小时预测
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专门的预测任务
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模型能力
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重构大气状态,状态推进
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重构大气状态,状态推进
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输入
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两个时间戳的数据
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两个时间戳的数据
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输出
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单个(可能是未来的)时间戳的数据
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单个(可能是未来的)时间戳的数据
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Hugging Face链接
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https://huggingface.co/Prithvi-WxC/prithvi.wxc.2300m.v1
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https://huggingface.co/Prithvi-WxC/prithvi.wxc.rollout.2300m.v1
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此外,表格中没有列出Gravity_wave_Parameterization模型(基础模型针对重力波微调后的版本),下载地址为:https://huggingface.co/Prithvi-WxC/Gravity_wave_Parameterization。这三个模型的大小都在30G左右,下载后就能直接使用。
子模型:granite-geospatial-wxc-downscaling模型(降尺度模型)
降尺度模型是基于Prithvi WxC基础模型进行微调,可用于MERRA-2数据和EURO-CORDEX气候模拟的降尺度处理。取0.5 x 0.625度分辨率的MERRA-2数据,在每个轴上降尺度6倍,大约为0.083 x0.104度的分辨率(大约是从55kmx68.75km提升到了
为9.13x11.5km分辨率
)。EURO-CORDEX气候模拟数据,则是可进行进行12倍降尺度处理。
downscaling降尺度模型安装与预测
github代码地址:https://github.com/IBM/granite-wxc
huggingface地址.https://huggingface.co/ibm-granite/granite-geospatial-wxc-downscaling
也可以自己下载改地址在本地安装,安装方法如下:
git clone https://github.com/NASA-IMPACT/Prithvi-WxC
git clone https://github.com/IBM/granite-wxc.git
cd Prithvi-WxC
pip install '.[examples]'
cd ../granite-wxc
pip install '.[examples]'
安装前,最好是用conda创建一个虚拟的python环境,官方的配置要求是python 3.11以上。我不想安装在C盘,安装命令如下:
conda create --prefix F:\conda_env\NASA_WEATHER_MODEL python=3.11
git clone https://github.com/NASA-IMPACT/Prithvi-WxC
git clone https://github.com/IBM/granite-wxc.git
cd Prithvi-WxC
pip install ".[examples]" //windows电脑改为双引号
cd ../granite-wxc
pip install ".[examples]" //windows电脑改为双引号
再用conda安装环境需要的包,然后打开granitewxc_downscaling_inference.ipynb文件,开始运行jupyter notebook(
运行前先给你的电脑装上CUDA
,不然是用CPU跑模型):
然后就可以开始运行了,