Aurora 1.5: Microsoft расширяет открытую фундаментальную модель для прогнозирования погоды и систем Земли
Новая версия модели добавляет 22 переменные, почасовое разрешение и ансамблевое прогнозирование, превосходя эталонные системы ECMWF по большинству показателей.
Корпорация Microsoft представила Aurora 1.5 — масштабное обновление своей открытой фундаментальной модели Earth-системы. Разработанная подразделением Microsoft Weather на основе научного проекта Microsoft Research AI for Science, новая версия значительно расширяет практическую применимость ИИ в оперативной метеорологии, энергетике, сельском хозяйстве и оценке климатических рисков. Модель доступна как open source на GitHub, а контрольные точки (checkpoints) опубликованы на Hugging Face.
Что такое Aurora и что изменилось в версии 1.5
Изначальная модель Aurora, представленная в 2024 году и опубликованная в журнале Nature в 2025 году, показала, что единая архитектура способна адаптироваться к среднесрочному прогнозу погоды, моделированию океанских волн, химии атмосферы и климатическим приложениям. Новый релиз превращает исследовательскую разработку в полноценный инструмент для организаций, нуждающихся в надёжных прогнозах.
Рисунок 1: Иллюстрация возможностей ансамбля Aurora 1.5 по прогнозированию новых значимых параметров, таких как общая облачность и солнечная радиация. Показаны среднее значение ансамбля и стандартное отклонение.
Ключевые нововведения:
22 новые метеорологические переменные (помимо исходных четырёх), включая параметры давления, ветра, температуры, влажности, осадков и радиации на различных уровнях атмосферы. Это делает модель релевантной для энергетики, транспорта, сельского хозяйства и планирования устойчивости.
Почасовое временное разрешение, позволяющее отслеживать точное время начала осадков, изменения в тропических циклонах и другие быстротекущие процессы.
Ансамблевое прогнозирование — одна из наиболее востребованных функций, которая даёт не только наилучшую оценку, но и диапазон возможных сценариев, что критически важно для принятия решений в условиях неопределённости.
Превосходство над эталонной системой ECMWF
Разработчики внедрили стохастические возмущения в скрытые слои модели для генерации множества членов ансамбля, а затем провели дообучение на данных ECMWF HRES за 2018–2023 годы для улучшения устойчивости. Результаты впечатляют: ансамбль Aurora 1.5 превосходит операционный ансамбль Европейского центра среднесрочных прогнозов (ECMWF ENS) на 88,9% оцениваемых пар «переменная — срок упреждения». Особенно сильные улучшения отмечены для полей геопотенциала, температуры, влажности и приземных параметров.
Рисунок 2. Сравнение вероятностных прогнозов Aurora 1.5 с ансамблевым прогнозом ECMWF. Цветовая заливка показывает относительную ошибку вероятностного прогноза при использовании ECMWF ENS в качестве базового уровня: синие области указывают на то, где Aurora 1.5 показывает лучшие результаты, а красные — где худшие. По показателям геопотенциала, температуры и влажности в верхних слоях атмосферы, а также по пяти приземным переменным Aurora 1.5 превосходит ECMWF ENS в 88,9% оцениваемых пар «переменная — срок упреждения».
Реальные примеры: ураган Хелен и не только
Модель протестирована на всех тропических циклонах 2024–2025 годов. Для разрушительного урагана Хелен, обрушившегося на США в сентябре 2024 года, Aurora 1.5 показала снижение ошибки прогноза траектории примерно на треть по сравнению с исходной версией на пятидневном горизонте. Ансамбль правильно охватил множество вероятных траекторий, что подтверждает его ценность для предупреждения о стихийных бедствиях.
Рисунок 3. Ансамблевый прогноз урагана Хелен, выполненный Aurora 1.5, показывающий множество вероятных траекторий шторма, начиная с 0 часов UTC 24 сентября 2024 года. Вероятностный ансамблевый прогноз охватывает подтверждённую траекторию, эффективно отражая неопределённость в развитии шторма.
Рисунок 4. Aurora 1.5 снижает ошибку прогноза траектории по сравнению с исходной моделью на всех сроках упреждения. Для диагностики используются среднее и медианное значения ансамблевых траекторий, при этом медиана показывает наибольшее улучшение, достигая примерно на треть меньшей ошибки к пятому дню. Результаты отражают только положение траектории.
Выход за рамки погоды: климатические проекты
Aurora 1.5 позиционируется как фундаментальная модель для всей системы Земля. Компания Terradot (портфельная организация Microsoft Climate Innovation Fund) совместно с AI for Good Lab использует представления, полученные от Aurora, для оценки и оптимизации удаления углекислого газа методом усиленного выветривания горных пород в реальных полевых условиях. Это демонстрирует, как ИИ-модели погоды могут поддерживать климатическую повестку и фундаментальную науку.
Кроме того, Microsoft сотрудничает с Метеорологическим бюро Великобритании (Met Office) для изучения совместной работы Aurora с традиционными физическими моделями на временных масштабах от погоды до климата. Учёные Met Office видят в Aurora перспективную платформу для создания новых типов климатической информации, не заменяя, а дополняя существующие проверенные методы.
Открытость и путь к эксплуатации
Microsoft выстраивает мост между открытыми исследованиями и промышленной эксплуатацией. Aurora 1.5 уже интегрируется в платформы Microsoft Foundry и Planetary Computer Pro, а также доступна через Azure-сервисы и агентные навыки, что позволяет подключать модель к геопространственным данным и масштабируемой инфраструктуре. Первым производственным примером стала швейцарская энергетическая компания BKW, которая использует Aurora 1.5 вместе с другими операционными моделями Microsoft Weather для управления генерацией, зависящей от погодных условий.
«Это сотрудничество показывает, как передовые ИИ-возможности и надёжная облачная инфраструктура могут применяться в одной из самых стратегических областей — энергетике, где погода играет фундаментальную роль», — отметил Фархат Киньонес Ямшид, руководитель по ИИ и технологиям в BKW.
Взгляд в будущее
Aurora 1.5 — это шаг к тому, чтобы открытые фундаментальные модели стали практичным инструментом для организаций по всему миру. Разработчики подчёркивают, что модели машинного обучения должны дополнять, а не заменять физические системы. Основная цель — предложить исследователям, государственным учреждениям, компаниям и некоммерческим организациям платформу для тестирования, адаптации и внедрения технологий ИИ в прогнозировании, планировании и повышении климатической устойчивости.
Microsoft Weather, стоящая за этой разработкой, уже более семи лет применяет ИИ в операционных прогнозах, обслуживая более миллиарда устройств в 180 странах. Команда три года подряд (2022–2024) признавалась независимыми рейтингами самым точным глобальным поставщиком прогнозов. Aurora 1.5 продолжает эту традицию, открывая новые горизонты для использования ИИ в задачах, где качество, скорость, учёт неопределённости и поддержка решений имеют решающее значение.
Источник: Microsoft Research Blog, 9 июля 2026 года. Авторы: Kenji Takeda, Haiyu Dong, Jonathan Weyn и другие. Модель доступна по лицензии открытого исходного кода.