气象和大气科学领域人工智能科学研究的国际和国内态势分析
发布日期 ：2026-01-05 2018 年以来，人工智能推动科技、产业发展和社会变革的巨大潜力得到全球更加广泛的认同。根据荷兰爱思唯尔（Elsevier）出版集团相关研究报告发现，全球人工智能科研的发展趋势呈现研究成果加速诞生，学术论文产出增速达12%，中美表现遥遥领先，同时新兴研究中心开始崛起等特点。人工智能在气象行业的发展和应用也日益受到关注。2017 年，国务院印发的《新一代人工智能发展规划》明确提出，要加强人工智能对自然灾害的有效监测，围绕地震灾害、地质灾害、气象灾害、水旱灾害和海洋灾害等重大自然灾害，构建智能化监测预警与综合应对平台。可以预见，人工智能将成为气象行业未来的关键赛场，竞争将异常激烈。要更好地抓住机遇，加快实现人工智能与气象的融合创新发展，调研分析国际主要发展态势非常必要。
本报告从科技论文的角度出发，通过文献计量的方法，对气象和大气科学领域人工智能研究进展进行全面、系统地梳理，揭示该领域的研究热点，厘清气象行业人工智能应用研究的国内外最新进展。同时开展国别比较研究，定量化评估各国气象和大气科学领域人工智能研究的发展水平。
通过分析气象和大气科学领域人工智能研究的全球科技发展态势发现：在这一新兴研究热领域，欧美的传统优势不再明显，中美势均力敌，德英日等传统气象强国表现平平。亚洲涌现不少新兴活跃国家（包括中国在内），这些国家科研论文产出数量令人鼓舞，也有一定的高质量的研究积累，但其整体文章质量并不均衡，整体学术水平仍有较大提升空间。中国的一些科研机构和大学表现抢眼。从研究方向来看，该领域研究主要以人工智能技术与天气预报业务的全链条的融合为主，其次是陆面遥感及灾害管理研究。人工智能技术在天气预报、概率预报、气候应用研究、仿真研究、图像识别与处理研究中的应用是该领域的热点研究方向。
通过对国内的进展情况分析发现：我国人工智能在应用气象领域有一定的优势，但在理论性、突破性研究上任重道远，研究成果尚未覆盖大气科学全领域。具体体现为：人工智能技术应用集中在短时临近预报上，而对于天气预报业务的全链条，如数据质量控制、天气气候分析以及应用气象等的支撑还远不足。
据此，提出几点政策建议：进一步加大重视和支持，抓住发展机遇，相关科技管理部门应加大对重点研究方向的扶持力度，同时引导研究成果向业务应用的转换。国内，应强化中国气象局与中科院等单位的深度合作；国外，一方面应注重与传统气象强国的合作优先着眼点，另一方面应注重与部分亚洲国家以及一带一路战略中表现活跃国家的合作。
报告得到中国气象局 2020 年度软科学项目“基于文献计量的大气科学领域人工智能对比研究”支持。
本刊得到了中国气象局科技与气候变化司和国际合作司的大力支持和指导，本刊深表谢意！
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