ALLE RESEARCH / CODE · SCIENCE · AGENTS
← 返回研究目录
STEM / EARTH SCIENCE

WeatherSyn

ICML 2026

An Instruction Tuning MLLM For Weather Forecasting Report Generation

让多模态模型读取气象变量图,并按指定日期与气象要素生成天气预报报告。WeatherSyn 将领域数据构建、可控指令与多阶段后训练结合起来。

Zinan Zheng · Yang Liu · Nuo Chen · Juepeng Zheng · Hong Cheng · Jia Li
HKUST (Guangzhou) · CUHK · Tencent · Sun Yat-Sen University · National Supercomputing Center in Shenzhen

31美国城市
8气象要素类别
1,2922022 年测试报告
01 / TASK & DATA

把多源气象信息,组织成可学习的任务。

论文提出 Weather Forecasting Report(WFR)任务:给定城市、时间、气象变量热力图与指令,生成对应的多日天气报告。WSInstruct 将 ERA5 气象数据的可视化与专家撰写的报告配对,并将文本整理为按日期和要素组织的监督数据。

01

多变量视觉输入

使用 12 类气象变量,包含温度、风、气压与云量等,将城市周边的大气状态呈现为热力图。

02

日期与要素控制

报告按 Day 1–Day 4 组织,覆盖温度、风、湿度、锋面、气压系统、波动形态、风流系统与天气事件。

03

结构化指令数据

时间分段、气象事实提取与一致性检查相结合,并对测试集抽取结果进行人工校正;基础数据为 6,344 组图像—报告配对。

WSInstruct 数据构建与 WeatherSyn 三阶段训练流程
论文 Figure 2 · 第 3 页 · 点击查看大图
02 / POST-TRAINING

三阶段训练,连接图像、事实与表达。

01

SFT · 学习领域任务

在 Qwen3-VL-8B 上进行监督微调,学习从多变量气象图与控制指令生成对应报告。

02

RFT · 拒绝采样微调

对候选报告提取气象事实并评分,筛选事实一致且表达多样的样本,构建增强语料,再微调基础模型。

03

DPO · 偏好优化

利用 1,241 组偏好样本,偏好事实评分较高的报告,对 RFT 模型进行进一步对齐。

这里的 RFT 指 Rejection Sampling Fine-Tuning(拒绝采样微调)。数据规模与训练阶段据论文 Table 1 和 §3。

03 / EVALUATION

同时看事实匹配与报告质量。

WSInstruct 测试集 · 论文 Table 2
模型 / 设置自动事实 F1人工校正事实 F1LLM 事实一致性 Top-1
WeatherSyn · SFT0.550.540.11
WeatherSyn-RFT0.590.590.16
WeatherSyn-DPO0.590.590.33
Gemini-3 Pro Preview · 2-shot0.600.600.24

F1 为气象事实类别的加权 F1;Top-1 是在 144 份抽样报告中、经多个 LLM 评审汇总的排名第一比例,不是预报正确率。完整测试集为 1,292 份报告。不同指标不直接等同。

结果如何理解

RFT 将自动事实 F1 从 0.55 提升至 0.59;DPO 的 F1 保持 0.59,同时提高了 LLM 评审中的事实一致性 Top-1 比例。Gemini-3 Pro Preview 在总体事实 F1 上仍略高;WeatherSyn-DPO 在气压系统和波动形态上分别达到 0.72、0.65(Table 3)。

04 / GENERALIZATION

观察跨城市与跨区域的迁移。

论文设计了同区域未见城市、美国北部到南部、东部到西部三类实验。报告显示,RFT 模型在这些设置下的零样本结果超过所比较的 Claude-3.7-Sonnet 与 GPT-5-Nano 两样本结果(Figure 5)。

研究范围

实验基于美国城市和历史气象数据,主要衡量生成报告与专家参考报告的一致性。结果体现领域报告生成能力;全球地区、实时业务与独立气象预报准确性的验证仍需相应评估。

继续阅读 PEARL:科学 Agent 训练环境 ↗
START A CONVERSATION

与 ALLE 研究团队交流

数据、环境、评测与合作。

czi447@alleai.cloud ↗