Google DeepMind、サイクロン予測 AI「WeatherNext」をオープンソース化
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Google DeepMind
Google DeepMind は気象予測モデル WeatherNext がサイクロンの進路や強度を従来比で約10年分の精度向上を実現し、2026 年にオープンソース化すると発表した。
AI深層分析を開く2026年8月7日 00:32
AI深層分析
キーポイント
予測精度の劇的向上
WeatherNext モデルはサイクロンの進路・強度・風構造を予測する際、3 日先の予測が従来モデルの2日先と同等の精度を達成し、実質的に10年分の気象学的進歩に相当する成果を示した。
オープンソース化の実施
同社はサイクロン予測に使用された WeatherNext 2 および WeatherNext Cyclones モデルを GitHub で公開し、研究コミュニティの活用とレジリエントな社会構築への AI の貢献拡大を目指している。
実社会での実績
2025 年のハリケーンシーズンにおいて、このモデルは NHC(米国国立ハリケーンセンター)がジャマイカ上陸時の急速な強度変化を予測する手助けとなり、事前警告の発令に貢献した。
国際的な共同研究
本プロジェクトは Google DeepMind と Google Research の AI 研究者・エンジニアが、NHC や英国気象局など世界の専門家と協力して進めた成果である。
グローバルと局所モデルの統合による予測精度の向上
WeatherNext は単一のAIモデルで、大規模な大気流による台風の進路と、コア周辺の微細な物理過程による強度を同時に予測する。これにより、従来の手法が抱えていたトレードオフを解消し、進路・強度・風速構造のすべてで最先端の精度を実現した。
重要な引用
our three-day forecasts are as good as what prior models were able to provide for only the next two days.
This scale of improvement corresponds roughly to a decade's worth of meteorological progress.
During the 2025 hurricane season, our model helped the NHC to make a historic forecast for Hurricane Melissa.
Our WeatherNext model bridges this gap by improving forecasting for global weather overall as well as cyclones.
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編集コメント
Google DeepMind は気象予測分野において、単なる精度向上にとどまらず、実社会での人命救助に直結する成果を既に示している。今回のオープンソース化は、世界中の気象機関が最先端技術を共有し、災害リスクへの対応力を底上げする重要な転換点となるだろう。
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2026 年 8 月 6 日 科学
WeatherNext チーム
WeatherNext は、1 日分の追加警告時間を可能にする高精度なサイクロン予測を実現します。このモデルをオープンソース化しました。
危険なサイクロンの発生メカニズムを予測することは、時間との勝負となる長年の課題です。台風やハリケーンとも呼ばれる熱帯低気圧は、地球上で最も破壊的な気象現象の一つであり、過去 50 年間で世界規模で 70 万人以上の死者と 1.4 兆ドルの経済損失をもたらしてきました。予報官にとって、タイムリーかつ正確な警報を発令することは、常に時間との競争です。
本日、*Nature* に掲載された論文で、当社の WeatherNext AI モデルがサイクロンの進路、強度、風構造の予測において最先端の精度を達成したことを示します。平均して、このモデルは予報官に 1 日分の予測精度を追加で提供します。つまり、3 日後の予測精度が、従来のモデルでは 2 日後までしか提供できなかったレベルと同等なのです。この規模の改善は、およそ 10 年分の気象学の進歩に相当します。
本プロジェクトは、Google DeepMind と Google Research の AI 研究者・エンジニアと、National Hurricane Center(NHC)、Cooperative Institute for Research in the Atmosphere(CIRA)、UK Met Office、そして世界各国の気象機関の専門家予報官との共同作業によって実現されました。
私たちの研究はすでに実社会に具体的な影響を与えています。2025 年のハリケーンシーズン中、当モデルは NHC(米国国立ハリケーンセンター)に対し、メキシコ湾岸のハリケーン・メリッサがジャマイカへ上陸する際の急速な強度増大と上陸を予測することで、同センターが歴史的な予報を行うことを支援しました。これにより NHC は事前警告を発令し、現地のチームに準備のための重要な時間を確保することができました。今年も引き続き連携を深めており、各サイクロンについて 1,000 の異なるシナリオを予測することで、予報官の意思決定をより強力にサポートしています。
気象はすべての人に影響を与えます。この広範な影響を踏まえ、私たちはハリケーンシーズンで使用した WeatherNext 2 および WeatherNext Cyclones モデルをオープンソース化しました。この技術を誰でも利用可能にすることで、研究コミュニティの力を強化し、AI がよりレジリエントな社会構築に果たす役割を拡大したいと考えています。具体的には、地域予報官が自然災害に備えるためのツールを提供したり、再生可能エネルギーの成長を支えたり、あるいは異常気象を予測する際などに役立てていただくことを目指しています。
WeatherNext が天候やサイクロンを予測する方法
「WeatherNext Cyclones」は、2024 年 10 月に発生したハリケーン・ミルトンの時の大気状態を起点に、最大 15 日先までの全球の天気パターンと、細部まで踏み込んだサイクロンの進路を逐次予測します。1,000 件のアンサンブル(集合予報)を実行することで、熱帯低気圧からハリケーン級の強風に至る局所的な確率マップも生成可能です。
これまでのサイクロン予測では、2 つの異なるモデリング手法の間で妥協を迫られるのが一般的でした。サイクロンの進路(どこへ向かうか)は巨大な全球的大気流に支配されるため、これまで粗解像度のグローバルモデルが最も適していました。一方、サイクロンの強度(どれほど強くなるか)は、その中心部周辺の局所的で微細な熱力学的物理プロセスによって駆動されるため、高解像度の専門的なローカルモデルの方が優れていました。
私たちの WeatherNext モデルはこの課題を解決し、全球の天気予報全体とサイクロン予測の両方を改善します。これは、熱帯低気圧の進路、強度、風構造を最先端の精度で予測する単一の AI モデルです。この画期的な成果は、独自のトレーニング手法、アーキテクチャ、そして低解像度入力へのアプローチというユニークな組み合わせによって実現されました。
The model was co-trained on two distinct data modalities: global weather dynamics and expert-curated historical cyclone observations. By training end-to-end on nearly 20 terabytes of global atmospheric data and the historical IBTrACS database spanning nearly 5,000 historical storms, the model learns complex atmospheric patterns and how to model extreme weather.
過去数十年にわたり、サイクロンの予報精度は着実に向上してきました。グラフは、ECMWF-ENSの経路予報(a)とHWRFの強度予報(b)の年ごとの3日間の精度を示しており、WeatherNext Cyclonesが両方の指標において飛躍的な精度向上をもたらしていることがわかります。この改善は、過去20年の傾向に基づけば約10年に相当する進歩です。
*2023年から2025年にかけて、WeatherNext Cyclones(青)はENS(黄色)よりも著しく低い位置誤差(約100km)を達成し、同じ期間でHWRF(赤)よりも低い強度誤差(約11kt)を記録しています。
当社のモデルは、機能的生成ネットワーク(Functional Generative Networks: FGNs)を活用し、気象の持つ本質的な不確実性を捉えながら、効率的に多様な予測結果のアンサンブルを生成します。これにより、TPU 上で 15 日先の予報を 1 分未満で単一のケースとして作成できるようになり、予報担当者は壊滅的な被害をもたらす可能性のある「テールリスク」の確率分布を迅速に評価できるようになりました。
昨年は、当社のシステムが一度に 50 件の予測を生成し、世界の物理モデルと同等の性能を発揮していました。今年、アンサンブルの規模を 1,000 件へと拡大しました。これにより、2025 年のハリケーン・メリーサで発生したような、稀ではあるが重大な影響をもたらす事象(急速な強度増強など)も捉えることが可能になりました。
これまで、高精度な強度予報を実現する主要因は、極めて高い空間分解能にあると考えられてきました。しかし、「WeatherNext Cyclones」は、従来のモデルの 100 分の 1 の粗さである 28x28km という解像度のデータのみで運用可能です。さらに、111x111km とより粗い解像度で動作する小型版「WeatherNext 2-mini」も優れた性能を示しています。
この結果は科学者たちを驚かせましたが、なぜ当社のモデルがこれほど低い分解能でも高精度な予測を生み出せるのか、そのメカニズムを完全に理解するにはまだ至っていません。これは未解決の研究課題です。研究コミュニティの皆様と共に、その理由を解明していきたいと考えています。
WeatherNext を研究コミュニティに公開
Nature 誌に掲載された論文と並行し、コードとモデルの重み値をオープンソース化しました。誰でも自由に利用・拡張できる環境を整備したことで、学術研究や運用予報、より専門的で地域に特化したモデルの開発が可能になります。世界中の気象コミュニティにおける進展を加速させ、気象庁や研究者、非営利団体があらゆる種類の気象現象をより正確に予測し、人命とインフラを守るための重要な意思決定を下せるよう支援することを願っています。
また、同様の性能を持つ 2 つのモデルセットも公開しています。1 つはハリケーンシーズン中に稼働した「WeatherNext Cyclones」(詳細な結果は論文をご覧ください)で、もう 1 つは 10 月に運用を開始したアップデート版「WeatherNext 2」です。さらに、単一の TPU で動作する軽量版「WeatherNext 2-mini」も公開しました。このモデルは、無料の Colab notebook ですぐに試すことができます。
最新のサイクロン予測は、新しくインターフェースを刷新し、サイクロンの軌道予測に加え全球の天気予報も取り入れた Weather Lab でご確認いただけます。Weather Lab では、気温、降水量、風速など WeatherNext の予測結果を一つの画面で可視化できます。Weather Lab と WeatherNext モデルは、いずれも Google Earth AI の一部です。
天気予報における AI の限界突破
サイクロン予測において、1 日以上先の先読みが可能になったことは歴史的な快挙です。これは気象学の進歩が 10 年分にも匹敵する成果です。今後の台風シーズンに向けて、研究者や気象庁、専門家の皆様には、オープンソースのモデルを活用し、Weather Lab で公開している予測データを探求していただき、共に協力体制を築いてほしいと考えています。高度な機械学習と、人間による予報士の不可欠な現場知識を組み合わせることで、人命を救い、変化する気候への適応を支援する協働型の天気予報エコシステムの構築を目指します。
注:公式の天気予報や警報については、お住まいの地域の気象機関または国の気象庁をご参照ください。
謝辞
本研究は、Google DeepMind と Google Research のチームが共同で開発しました。
本稿は、米国海洋大気庁(NOAA)/国立気象局(NWS)/国家環境予報センター(NCEP)の国立ハリケーンセンター、大気における研究のための協同研究所(CIRA)、英国気象局との連携と貢献に感謝いたします。
本論文には以下の共著者の多大なる貢献があります:Ferran Alet, Tom Andersson, Ilan Price, Stratis Markou, Andrew El-Kadi, Dominic Masters, Amy Li, Samier Merchant, Natalie Williams, Gregory Thornton, Ken MacKay, Olivia Graham, Akib Uddin, Ben Gaiarin, Devaja Shah, Elinor Kruse, Wallace Hogsett, David Zelinsky, John Cangialosi, Jonathan Martinez, James Franklin, Mark DeMaria, Kate Musgrave, Caroline L. Bain, Helen Titley, Jacklynn Stott, Remi Lam, Aaron Bell, Paul Komarek, Matthew Willson, Alvaro Sanchez-Gonzalez, Peter Battaglia。
原文を表示
August 6, 2026 Science
WeatherNext team
WeatherNext enables accurate cyclone forecasts that can give an extra day of warning. Now we are open sourcing the model.
Predicting how dangerous cyclones develop is a longstanding challenge where every hour counts. Tropical cyclones — also known as hurricanes or typhoons — are among the most destructive weather phenomena on Earth, responsible for more than 700,000 deaths and $1.4 trillion in economic losses globally over the past 50 years. For forecasters, issuing timely, accurate warnings is a constant race against time.
Today, in a paper published in Nature, we show that our WeatherNext AI model achieved state-of-the-art accuracy in predicting a cyclone's track, intensity, and wind structure. On average, our model gives forecasters an extra day’s worth of predictive accuracy: our three-day forecasts are as good as what prior models were able to provide for only the next two days. This scale of improvement corresponds roughly to a decade’s worth of meteorological progress.
This collaborative work brought together AI researchers and engineers at Google DeepMind and Google Research, with expert forecasters at the National Hurricane Center (NHC), the Cooperative Institute for Research in the Atmosphere (CIRA), the UK Met Office, and weather agencies around the world.
Our research has already had real-world impact. During the 2025 hurricane season, our model helped the NHC to make a historic forecast for Hurricane Melissa by predicting the storm’s rapid intensification and landfall in Jamaica. This enabled the NHC to issue an advance warning, giving teams on the ground critical time to prepare. This year, we continue to work together and are now predicting 1,000 possible scenarios for each cyclone to help support forecasters in their decision-making.
Weather affects everyone. Given this broad impact, we are now open sourcing our WeatherNext 2 and WeatherNext Cyclones models used during the hurricane season. By making this technology openly available, we hope to empower the research community and amplify AI's impact in building more resilient communities – whether that be providing local forecasters with the tools they need to prepare for natural disasters, supporting the growth of renewable energy, or anticipating extreme weather.
How WeatherNext predicts weather and cyclones
*Starting from global atmospheric conditions during Hurricane Milton (October 2024), WeatherNext Cyclones iteratively predicts both global weather patterns and fine-scale cyclone tracks up to 15 days in advance. Running a 1,000-member ensemble generates localised probability maps of tropical storm to hurricane-force winds.*
Predicting cyclones has typically forced a trade-off requiring two distinct modeling techniques. A cyclone's track (where it goes) is steered by massive, global atmospheric currents, which before now have been best modeled by coarser global models. However, a cyclone’s intensity (how strong it gets) is driven by highly localized, fine-scale thermodynamic physical processes around its core, which are best modeled by specialized, higher resolution, local models.
Our WeatherNext model bridges this gap by improving forecasting for global weather overall as well as cyclones. It is a single AI model that predicts a tropical cyclone’s track, intensity, and wind structure with state-of-the-art accuracy. It achieves this breakthrough through a unique combination of its training, architecture and approach to low resolution inputs.
The model was co-trained on two distinct data modalities: global weather dynamics and expert-curated historical cyclone observations. By training end-to-end on nearly 20 terabytes of global atmospheric data and the historical IBTrACS database spanning nearly 5,000 historical storms, the model learns complex atmospheric patterns and how to model extreme weather.
Our model uses Functional Generative Networks (FGNs) to efficiently produce ensembles of different predictions, which captures the inherent uncertainty of the weather. We can now generate a single 15-day forecast in less than a minute on a TPU, empowering forecasters to quickly evaluate the probability distribution of potentially devastating tail-risks. Last year, our system produced 50 predictions at a time, matching global physics models. This year we scaled our ensemble size to 1,000 members, capturing rare but consequential scenarios like rapid intensification events, as occurred during Hurricane Melissa in 2025.
Up until now, operating at very high spatial resolution has been considered the main driver for making accurate intensity forecasts. However, WeatherNext Cyclones only needs data with a resolution of 28x28km, 100x coarser than traditional models. A smaller version of the model, WeatherNext 2-mini, which operates at a coarser 111x111km resolution, also shows great performance. This has surprised scientists, and it remains an open research question to fully understand how our models produce such accurate predictions at this resolution. We hope that, together with the research community, we can find out.
Opening up WeatherNext to the research community
Alongside our *Nature* paper, we are open sourcing the code and model weights, making them freely available for anyone to build on. This includes academic research, operational forecasting, or developing more specialized, localized models. We hope to accelerate progress across the global weather community and empower meteorological agencies, researchers, and nonprofits to better predict weather events of all kinds and make key decisions to protect lives and infrastructure.
We are also releasing two sets of similar models: WeatherNext Cyclones, which ran during the hurricane season (results can be seen in the paper); and WeatherNext 2, a later update that we operationalized in October. Additionally, we are releasing WeatherNext 2-mini, a compact version of the model that can run on a single TPU in a free public Colab notebook.
You can explore our latest cyclone forecasts on Weather Lab, which we recently refreshed with a new interface and expanded to include global weather forecasts alongside cyclone tracks. Weather Lab now lets you visualize WeatherNext predictions for temperature, precipitation, wind speed, and more, all in a single view. Both Weather Lab and WeatherNext models are a part of Google Earth AI.
Pushing the frontiers of AI for weather forecasting
We have achieved a historic breakthrough by gaining more than a full day of lead time for predicting cyclones — delivering an advance equivalent to a decade of meteorological progress. As we prepare for future storm seasons, we invite researchers, meteorological agencies, and experts to partner with us, build on our open source models, and explore our forecasts on Weather Lab. By combining advanced machine learning with the indispensable real-world expertise of human forecasters, we aim to create a collaborative weather forecasting ecosystem that can save lives and help communities adapt to a changing climate.
Note: For official weather forecasts and warnings, refer to your local meteorological agency or national weather service.
Acknowledgements
This research was co-developed by Google DeepMind and Google Research teams.
We’d like to thank our collaborators NOAA/NWS/NCEP National Hurricane Center, Cooperative Institute for Research in the Atmosphere (CIRA) and the UK Met Office for their partnership and contributions to the paper.
This work reflects the contributions of the paper’s co-authors: Ferran Alet, Tom Andersson, Ilan Price, Stratis Markou, Andrew El-Kadi, Dominic Masters, Amy Li, Samier Merchant, Natalie Williams,Gregory Thornton, Ken MacKay, Olivia Graham, Akib Uddin, Ben Gaiarin, Devaja Shah, Elinor Kruse, Wallace Hogsett, David Zelinsky, John Cangialosi, Jonathan Martinez, James Franklin, Mark DeMaria, Kate Musgrave, Caroline L. Bain, Helen Titley, Jacklynn Stott, Remi Lam, Aaron Bell, Paul Komarek, Matthew Willson, Alvaro Sanchez-Gonzalez, and Peter Battaglia.
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