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Presentamos HiRO-ACEv2, la actualización más reciente de nuestro sistema High Resolution Output Ai2 Climate Emulator (HiRO-ACE). HiROv2 puede reproducir con gran precisión incluso eventos de lluvia, viento y presión extremadamente raros, mientras que el sistema completo puede generar datos climáticos globales de 3 km a aproximadamente 1/300 del costo de X-SHiELD, un modelo atmosférico global de alta resolución que simula explícitamente tormentas y otros fenómenos meteorológicos de pequeña escala.
HiRO-ACE, presentado a principios de 2026, tiene dos partes: ACE, un modelo de IA que opera a una resolución más gruesa de 100 km, y HiRO, un modelo que afina esas salidas gruesas en un detalle fino de 3 km. El mayor cambio en HiRO-ACEv2 es el nuevo modelo de reducción de escala, HiROv2, que ahora puede 1) predecir varios campos de alta resolución a la vez en lugar de solo precipitación, por lo que puede capturar una gama mucho más amplia de clima extremo, y 2) ha mejorado su habilidad para predecir eventos extremos.
Nuestro enfoque principal con HiRO-ACEv2 fue simular bien los eventos extremos. Los cambios en la forma en que entrenamos HiROv2 mejoraron su capacidad para reproducir los valores más intensos de lluvia, viento y presión. Cuando se le proporcionan datos de X-SHiELD degradados, coincide con las estadísticas de alta resolución de la simulación objetivo dentro del 3%, incluso para eventos tan raros que ocurren solo una vez en un millón de puntos de datos. También estima con precisión la energía total de los ciclones tropicales, incluidas tormentas que nunca vio durante el entrenamiento, y genera huracanes con ojos y bandas de lluvia realistas, aunque los vientos y la presión alrededor del ojo siguen siendo algo más asimétricos que en X-SHiELD. Además, HiROv2 genera de manera realista fuertes vientos que descienden por las laderas de las montañas.
También entrenamos una versión actualizada de ACE para este sistema. A lo largo de una simulación de 10 años, sus huracanes, patrones climáticos promedio y distribuciones generales de lluvia, viento y presión coinciden bien con X-SHiELD. Eso nos indica que las simulaciones gruesas de ACE son una base sólida para producir datos climáticos de alta resolución a largo plazo.
Combinando HiROv2 y ACE, generamos un año completo de datos globales de 3 km. Sus estadísticas coinciden estrechamente con las de X-SHiELD, a pesar de que HiRO trabajó a partir de una simulación que ACE ejecutó por su cuenta en lugar de datos reales de X-SHiELD. A lo largo de una ejecución de 10 años, la energía de los huracanes de HiRO-ACEv2 es comparable a la de X-SHiELD en el mismo período, y las instantáneas de esa ejecución muestran una variedad de otros eventos extremos que se asemejan a los de X-SHiELD.
Un ejemplo de un huracán fuerte en el Atlántico Norte, generado durante la simulación de 10 años de HiRO-ACEv2.
En general, HiRO-ACEv2 ofrece a los investigadores una forma flexible y económica de generar muchas versiones de datos de alta resolución de lluvia, viento y presión para eventos extremos a lo largo de 10 años o más. Producir datos globales de alta resolución con él cuesta aproximadamente 300 veces menos que ejecutar X-SHiELD. Si solo se necesita una región, el ahorro puede ser más de cien veces mayor, según el tamaño del área. También estamos trabajando en una versión optimizada de HiROv2 que podría hacerlo más de diez veces más rápido todavía.
Todavía tenemos trabajo futuro por delante: como HiRO aprendió de X-SHiELD, solo funciona con la versión de ACE ajustada para coincidir con X-SHiELD. Eso significa que aún no puede producir datos de alta resolución para otros climas, como un futuro más cálido o el registro histórico en conjuntos de datos como ERA5. A continuación, planeamos entrenar con nuevos conjuntos de datos de X-SHiELD, incluido uno que simula un mundo 4°C más cálido, para que el sistema pueda manejar diferentes climas. También planeamos añadir salidas como temperatura cerca de la superficie y nieve y hielo, lo que permitiría aún más usos, como la predicción del manto de nieve.
Visualización y uso de las salidas de HiRO
Velocidad del viento simulada a 10 m sobre Baja California en el visualizador de datos de ACE: ACE2 a resolución de 100 km en el mapa principal y HiRO-ACEv2 a 3 km en el recuadro.
Una tormenta simulada sobre el Pacífico noreste en el visualizador de datos de ACE. El mapa principal muestra la velocidad del viento a 10 m con una resolución de 100 km; el recuadro de 3 km de HiRO-ACEv2 muestra una estructura más fina dentro de la tormenta.
Para facilitar la visualización de lo que produce HiRO sin ejecutar ninguna inferencia, construimos una demo web que muestra la precipitación, el viento y la presión a nivel del mar pregenerados de HiROv1 y HiROv2 lado a lado con X-SHiELD, la simulación con la que fueron entrenados. La demo complementa las comparaciones cuantitativas de nuestro informe técnico: ofrece una comprobación visual rápida de cómo se ven las salidas y permite a los usuarios acercarse a su propia región de interés para evaluar el rendimiento allí.
Para un análisis más profundo, los modelos están disponibles para descargar, y nuestros cuadernos de tutorial explican cómo ejecutarlos.