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Aurora 1.5 是微軟 Aurora 地球系統基礎模型的重大擴展，新增了 22 個與能源、農業、交通和氣候風險相關的氣象變數，並具備每小時時間解析度和機率性集合預報功能。
此模型已在 GitHub 上以開源形式發布，並在 Hugging Face 提供模型檢查點，讓研究人員和開發者能夠使用、評估並在此基礎上進行開發。
Aurora 1.5 將開放研究與 Microsoft Weather 服務連結，為氣象和地球系統應用提供數據、基礎設施、託管存取和營運使用。
Aurora 1.5 是開放式 Aurora 地球系統基礎模型的重大更新，新增了 22 個氣象變數，以提供更廣泛的大氣條件視圖、每小時預報和機率性集合預報。此模型由 Microsoft Weather 開發，是 Microsoft Research AI for Science 原始模型的延伸，展示了前沿研究如何走向更廣泛的應用。
它對研究人員和開發者開放，供其評估和擴展，並旨在支援需要額外數據、基礎設施和營運保證的客戶。隨著氣候和天氣相關風險持續影響全球社區、基礎設施和經濟，地球系統預報的進步有助於提高準備度和決策能力。
什麼是 Aurora？
Aurora 是由 Microsoft Research AI for Science 開發的地球系統基礎模型，於 2024 年首次推出，並於 2025 年在 Nature 期刊發表。它證明單一模型可以應用於中程氣象、海浪、大氣化學以及新興的氣候應用，包括透過微調實現高解析度氣象預報。
其日益增長的使用強化了開放、協作模型的價值，使其更容易適應、評估和投入使用。Aurora 的這個新階段建立在該基礎之上，將模型開放給全球社群進行調整、擴展和開發。
Aurora 1.5 有什麼新功能？
Aurora 1.5 推動了更廣泛的努力，旨在使開放式氣象基礎模型對依賴大氣和地球系統情報的組織而言，變得實用且可擴展。除了新的變數和更高的時間解析度，Aurora 1.5 還增加了用戶最常要求的功能之一：集合預報。
由於預報對初始條件和模型不確定性很敏感，集合預報會運行多個模擬，以顯示可能結果的範圍和可能性。Aurora 1.5 在 Microsoft Research 的科學基礎上，結合了新的產品工程、雲端基礎設施、託管存取和決策支援功能。這些進步共同使 Aurora 1.5 成為組織寶貴的企業級氣象解決方案。
廣度更新為 Aurora 原始的 4 個變數新增了 22 個變數，包括代表性的地表、壓力層、風、溫度、濕度、降水和輻射場。這種更廣泛的覆蓋範圍使模型與依賴綜合地球系統訊號的行業更相關，從能源和農業到交通和韌性規劃。
每小時時間解析度的更新，則能為精確的營運指導提供細緻的細節，例如降水的開始、貿易決策或熱帶氣旋登陸。
微軟 AI 企業副總裁 Sridhar Iyer 表示：「Aurora 1.5 是讓氣象基礎模型更開放、有用和實用的一個重要步驟。透過開放模型，我們為研究人員、開發者和組織提供了更清晰的途徑來評估、調整並了解其能提供幫助的領域。」
他補充：「Microsoft Weather 的角色是將這個開放研究基礎與企業負責任且自信地使用氣象情報所需的數據、基礎設施和應用工作流程連結起來。」
Aurora 1.5 的集合預報，在氣象不確定性下實現更自信的決策
Aurora 1.5 的集合版本引入了隨機擾動來表示模型不確定性，從而能夠生成多個預報成員，以估計未來可能情況的範圍。對於電力系統、交通、農業、極端天氣規劃和氣候風險等多種應用而言，模型分佈與最佳估計同樣重要。
這項集合功能是透過在原始 Aurora 模型基礎上進行多階段微調開發的。在擴展變數集並增加每小時時間解析度後，團隊將受控擾動引入模型的潛在條件路徑中，並針對機率預報品質優化了集合。
最後一輪對 2018 年至 2023 年 ECMWF 高解析度（HRES）分析數據的自動迴歸微調，改善了模型運行行為和穩定性。
Aurora 的集合方法總結了多次模型運行中的不確定性。其機率預報在 88.9% 的評估目標上優於最先進的 ECMWF 動態集合模型。在對 2024-2025 年所有熱帶氣旋的評估中，Aurora 1.5 大幅減少了路徑誤差。
與原始 Aurora 相比，集合中位數的路徑誤差約降低了三分之一。毀滅性的海倫颶風（Hurricane Helene）案例顯示了 Aurora 1.5 的能力如何轉化為高影響天氣應用。
除了中程氣象應用，Terradot（Microsoft 氣候創新基金組合的一部分）正與 AI for Good Lab 和 Microsoft Research Accelerator 合作開發 TerraNova。他們利用 Aurora 衍生的氣象表示來估計和優化在實際野外條件下，透過強化岩石風化去除二氧化碳的量。
Terradot 共同創辦人 Sasankh Munukutla 強調：「透過建立在 Aurora 基礎上，我們顯著推進了研發時程，並加速實現千兆噸級碳去除的目標。」這項工作展示了地球系統基礎模型如何支援氣候減緩措施和公共利益科學，超越預報範疇，包括需要嚴格評估和負責任部署的環境。
Aurora 也正與英國氣象局（UK Met Office）等合作夥伴進行探索，研究基礎模型如何與既有的物理基礎系統協同工作，以解決從天氣到氣候時間尺度的問題。目標是提供更快、更靈活的預報，支援決策，同時不取代值得信賴預測背後的科學。
Met Office Hadley Centre 數據驅動氣候建模科學負責人 Doug McNeall 表示：「微軟的 Aurora 模型是一個令人興奮且有前景的工具，使 Met Office 科學家能夠運用他們的數據和專業知識，幫助解決氣候問題並提供新型氣候資訊。」
他補充：「Met Office 和微軟的科學家及工程師每天都在合作，將 AI 氣象預測的經驗轉化為氣候資訊領域，分享數據科學和氣候科學的專業知識。Aurora 是一個很棒的平台，可用於學習如何將這些工具應用於氣候預測，以打造未來的 AI 氣候模型。」
將開放模型連結到營運使用
微軟連結開放研究、產品工程、負責任部署和合作夥伴生態系統，使模型能夠從科學進步轉變為經過評估的營運使用。例如，Aurora 起源於 Microsoft Research AI for Science，現在正由 Microsoft Weather 建立用於營運，並由 AI for Good 協助評估公共利益應用。
該平台路徑將 Aurora 引入 Microsoft Foundry 和 Planetary Computer Pro，同時還有 Agent 技能和 Azure 服務，將模型與地理空間數據、可擴展基礎設施和應用工作流程連結起來。BKW 提供了一個早期驗證點：該公司正在使用 Aurora 1.5 和現有的 Microsoft Weather 營運模型，以支援能源營運。
在能源領域，發電量依賴天氣、基礎設施規劃和環境數據需要整合在一起。BKW 的 AI 與技術主管 Farhat Quiñones Yamshid 表示：「這項合作展示了先進的 AI 能力和強大的雲端基礎設施，如何應用於最具戰略意義的領域之一，能源，其中天氣扮演著關鍵角色。」
他補充：「在加速轉型的時代，它支持我們營運日益依賴再生能源系統的雄心，其中發電本質上依賴天氣，並以更高的信心和精準度更好地預測和管理這種變數。」
從開放研究到更廣泛的影響
Aurora 的開源可用性旨在幫助研究人員、機構、公司和公民社會評估、應用和擴展該模型。Microsoft Weather 正在此開放基礎上，透過託管服務、整合和負責任的部署途徑，為依賴氣象和地球系統情報的組織提供更便捷的 Aurora 預報存取。
基礎模型應補充而非取代基於物理的模型和領域專業知識。機會在於負責任地使用它們，進行仔細的評估和透明度，並邀請研究人員、機構、公司和公共利益合作夥伴測試 Aurora 和相關 Microsoft Weather 功能，如何在他們自己的環境中改善預報、規劃和氣候韌性。
關於 Microsoft Weather
Microsoft Weather 是 Windows、Bing、Copilot、Edge 和 MSN 等氣象體驗背後的 AI 預報團隊，覆蓋 180 個國家/地區的超過十億台設備。該團隊將 AI 應用於營運氣象預報已有七年多，並在全球範圍內提供高品質預報方面建立了良好的記錄。
Microsoft Weather 贏得了多項預報競賽，並連續三年（2022 年至 2024 年）被獨立第三方評為全球最準確的全球預報提供商。基於今天 Aurora 1.5 的發布，該團隊計劃在未來幾個月內擴展這項工作，推出更多專為企業場景設計的 AI 氣象模型，這些場景最重視預報品質、速度、不確定性和營運決策支援。
