在视频中，上一秒主持人还在大屏幕前正常播报天气。下一秒，场景切换，主持人走到旁边，演播室边上呈现出狂风骤雨的街道，随着播报，一棵被台风吹倒的树“砸进”演播室，营造出一种惊险的感觉，但实际上主持人并没有真正处于危险之中。这种创新的播报方式让观众仿佛亲身经历台风现场，给人留下了深刻的印象。该视频展示了现代科技在天气预报中的应用，提升了天气预报的可视化和趣味性。

数字孪生是一种通过数学模型和仿真技术，将真实世界映射到数字空间的技术。它可以创建一个物理实体或过程的数据化映射，实现实时监控和模拟其性能。数字孪生技术作为一种先进的科技手段，在应对台风中发挥着重要作用，展现出诸多优势，数字孪生能够收集和整合大量的实时数据，生成高度准确的模拟模型，用以模拟台风的路径、强度和降雨量等。

• 数字孪生技术能够实时模拟台风路径、强度和降雨量。通过整合多源数据，构建数学模型和仿真技术，将真实世界映射到数字空间，让我们可以更早更准确地预测台风的走向。例如在台风来袭前，通过数字孪生模型可以模拟台风的移动路径和强度变化，为防汛抗台提供科学依据。

• 可视化技术将复杂数据转化为直观图形，帮助我们掌握灾情动态。在防汛抗台方面，可视化技术可以实时监测台风路径和降雨情况，及时发布预警信息，让公众更早做好防范准备。此外，还能帮助防汛指挥部掌握灾情动态，实时调度救援资源，提高抗灾救援的效率。

• 结合数字科技优势，加强防台风防汛工作，守护家园安全。智慧防台是数字科技在台风防汛领域的应用体现，数字化技术使信息高度集成和共享，让预警信息能够迅速传递到每一个居民手中，让应急救援资源能够更快到达灾区。数字化的决策支持系统让防台风防汛工作更加科学高效。我们应共同发挥数字科技的优势，加强防台风防汛工作，守护家园的安全。

通过对台风的实时模拟，洞悉台风的真实面貌，为防台风救援行动提供科学依据，更早更准确地预测台风的走向，从而减轻台风带来的损失。

数字孪生技术的应用范围也将不断扩大。不仅在台风防汛领域，还将在地震、洪水、山体滑坡等其他自然灾害的预防和应对中发挥重要作用。数字孪生（DigitalTwin）的技术可以创建数字孪生地球，用于预测天气和模拟气候变化，大幅提升预测极端天气的精准性。数字孪生地球是一种集成化的技术，通过对过程、系统和环境进行动态模拟，在数字空间完全再现物理或现实世界中的对应物。

 

数字孪生地球的应用广泛，例如用于应对全球气候变化带来的挑战。全球变化引起的热浪、洪水、干旱和火灾等极端气候和极端事件频发，给世界各地造成了严重破坏。面对这些挑战，数字孪生地球可以帮助我们更好地理解和预测全球变化及其影响，并在此基础上设计应对全球变化的政策和技术措施，从而缓解和调控其不利影响。

 

英伟达发布「数字孪生地球」Earth-2

当地时间 6 月 2日，英伟达CEO 黄仁勋在台北电脑展 2024 的主题演讲上，对外介绍了一个英伟达创建的 Earth-2 数字孪生地球模型。该“地球”主要用于天气观测，基于英伟达 CorrDiff 生成式 AI 模型技术，号称融合了人工智能、物理模拟和观测数据，够从今天的数据来预测未来世界的影响。

英伟达表示，相对于第一代 Earth 数字孪生地球，Earth-2 能够以 12 倍解析度的精确预测天气信息，识别精度从 25 公里提高到 2 公里，号称能够代表区域天气预测的巨大飞跃，同时据称能够提高 3000 倍能源效率。

CAS-ESM2.0模拟程序

空气污染和气候变化是人类社会共同面临的重大挑战，但依赖传统的物理模型使得预测预报里存在很多不确定性因素，因此需要大量的观测数据，数字孪生地球应运而生。中科院建立大数据中心，北大共享污染数据平台，打破数据孤岛。CAS-ESM2.0模拟程序，助力大气污染预测。大数据监测网络结合卫星、数字模型，模拟全国PM2.5、臭氧浓度。暴露组学追踪污染物对人体影响，传感器与数据分析揭示健康风险。

CAS-ESM2.0由中国科学院大气物理研究所牵头研发，是国家重大科技基础设施“地球系统数值模拟装置”的核心软件组成部分，总计约270万行地球系统模拟程序代码，包含完整的气候系统和生态环境系统分量，集成了大气环流、海洋环流、陆面过程、海冰、气溶胶和大气化学、植被动力学、陆地生物地球化学、海洋生物地球化学等8个分系统模式。

（四）“目的地地球”计划

为了确保由欧盟发起了两项计划——绿色协议（Green Deal，在2050年实现欧洲地区“碳中和”）和数字化战略（DigitalStrategy）顺利实现，气候学家和计算机科学家发起了“目的地地球倡议”（Destination Earth initiative）项目。这一项目旨在建立一个全面和高精度的数学孪生地球，在空间和时间上精确监测和模拟气候发展、人类活动和极端事件等，预计从今年中期开始执行，并运行长达10年时间。

 

这一项目由欧洲中期天气预报中心（ECMWF）、欧洲航天局（ESA）和欧洲气象卫星开发组织（EUMETSAT）联合推动。发表于《自然·计算科学》的研究揭示了实施这一项目的具体措施、可能的挑战和解决方法。由这一数字孪生地球构成的庞大信息系统，将能开发和测试更可持续发展的情景，帮助更好地制定环境政策。

实施“目的地地球”计划所设想的关键里程碑包括：

2023年，推出一个基于云的可操作平台和两个“数字孪地球”系统，一个是由欧洲中期天气预报中心管理的天气和地球物理“数字孪地球”系统；另一个是关于气候变化方面的“数字孪地球”系统。

2025年，平台整合4-5个可操作的“数字孪地球”系统，并为公共部门提供服务，以监测、评估有关环境和气候的拟议政策和立法措施的影响。

2025-2030年，融合各个“数字孪地球”系统，向全“数字孪地球”发展。

“目的地地球”计划是一次重要的学科整合，如果能够逐步达成预期目标，那么，在涉及地球科学的一大批目前相互独立的学科之上，将涌现出新的超级学科。也许到那时，长期困扰科学界的难题（如气象预报、地震预测）将有望解决。