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FourCastNet3 (FCN3) は、中期予報において驚異的な精度と効率を誇る、AI 駆動型の新しい気象予報システムとして登場しました。NVIDIA Earth-2 によって開発された FCN3 は、主要な機械学習モデルの予測能力に匹敵し、従来の数値気象予報システムを凌駕します。また、速度においても大きな優位性があり、NVIDIA H100 Tensor Core GPU 1 基で 4 分未満で 60 日間の予報を完了します。これは、従来のシステムよりも大幅に高速です。

システムのアーキテクチャは、局所畳み込みとスペクトル畳み込みの両方を利用する、完全畳み込み球面ニューラル演算子に基づいて設計されています。離散-連続群畳み込みフレームワーク内でモルレウェーブレットを活用するこの革新的なアプローチにより、計算効率を維持しながら局所的な大気現象を捉えることができます。FCN3 は、予測の各ステップで確率的要素を導入することで、アンサンブルメンバーの生成を強化し、大気プロセスにおける正確な空間相関を確保します。

FCN3の予測能力は、最高の物理ベースアンサンブルモデルを凌駕し、GenCastの能力に匹敵することが実証されています。FCN3は、高度なキャリブレーションに基づく予報を提供し、長いリードタイムにおいても現実的なスペクトル特性と大気エネルギーカスケードを維持します。この忠実度は、FCN3が重要な気象事象時の風速を正確に表現していることからもわかるように、信頼性の高い気象予報にとって不可欠です。

モデルの拡張性を高めるため、従来の気象モデリングにおける領域分割に着想を得た革新的なアプローチを採用しました。これにより、複数のGPUにまたがって大規模なモデルをトレーニングし、メモリと計算リソースを最適化できます。FCN3のトレーニングコードとリソースは、モデルの実行やカスタマイズに関心のある方のために提供されており、完全にトレーニング済みのチェックポイントはNVIDIA NGCからアクセスできます。