Nvidia、高度な気象・気候シミュレーション向けの3つの新しいオープンソースモデルを追加し、Earth-2スイートを拡張

要点

Nvidiaは、天気予報、データ同化、気候シミュレーションのためのツールを提供するEarth-2スイートに、新たに3つのオープンソースモデルを追加しました。

テクノロジー企業NVIDIAは、Earth-2ファミリー内に3つの新しいオープンソースモデルを発表し、データ同化、予報、ナウキャスティング、ダウンサイジングなど、気象ワークフロー全体の天気予報アプリケーションの開発を効率化します。

開発者は、Earth2StudioなどのNVIDIAのオープンソースソフトウェアを活用して推論パイプラインを構築したり、Physics Nemoを使ってモデルのトレーニングを行ったりして、気象および気候のシミュレーションを迅速に構築できます。

Earth-2スイートは、従来気象・気候AI分野に散在していたさまざまな高速化ツールやモデルを統合し、能力を一つにまとめています。その完全にオープンなフレームワークにより、開発者は独自のデータやインフラを利用してシミュレーションをカスタマイズ・洗練し、自律的に管理された気象・気候予測を生成できます。

このアプローチにより、Earth-2は、ソフトウェアのアクセスしやすいエコシステムによって支えられた、先進的なオープン気象・気候モデルのセットを提供し、カスタマイズ可能で完全に制御された予報能力の構築を可能にします。

NVIDIA、StormScope、Atlas、HealDAモデルを搭載したEarth-2 Weather AI SuiteをHugging Faceで拡張

Hugging Faceで公開されたEarth-2 Nowcastingは、生成AIを活用したStormScopeというモデルアーキテクチャを導入し、高解像度の短期予報を生成します。このシステムは、局所的な嵐や危険な天気の予測を最大6時間先までキロメートルスケールで行い、数分で結果を提供します。

嵐のダイナミクスを直接シミュレーションし、衛星やレーダーの出力を予測することで、Earth-2 Nowcastingは短期降水予報において従来の物理モデルを上回る性能を発揮します。現在のバージョンは、米国本土の静止衛星観測データを用いて訓練されていますが、同じ手法は他の地域の衛星カバレッジにも適用可能です。

同時に、プラットフォーム上で利用可能なEarth-2 Medium Rangeは、新たなAtlasモデルアーキテクチャに基づいており、最大15日先までの中期予報を目的としています。このシステムは、温度、風、気圧、湿度など70以上の大気変数を予測し、潜在拡散トランスフォーマーアーキテクチャを用いて大気の変化を段階的にモデル化し、構造の一貫性を保ちつつ誤差を最小化します。ベンチマークテストでは、Earth-2 Medium Rangeは、GenCastを含む他のオープン予報モデルを上回る性能を示しています。

さらに、近日Hugging Faceに登場予定のEarth-2 Global Data Assimilationは、HealDAアーキテクチャを採用し、世界中の数千地点での気温、風速、湿度、気圧などの初期大気条件を生成します。これらのスナップショットは、従来のスーパーコンピュータで数時間かかるところを、GPU上で数秒で生成できるため、予報の初期化をより高速かつ正確に行えます。Earth-2 Medium Rangeと組み合わせることで、AI駆動のパイプラインを構築し、大規模かつ高精度な予測を実現します。

これらの追加により、NVIDIAの既存のオープン気象・気候モデル群（FourcastNet3、CorrDiff、cBottle、DLESym）を拡充します。このエコシステムを支えるNVIDIA Earth2Studioは、AI気象・気候シミュレーションを迅速に構築できるオープンソースのPythonフレームワークを提供し、新モデルのチェックポイントとの連携や推論ツールも備えています。