İqlim dəyişikliyi dəniz səviyyəsinin yüksəlməsinə və fırtınaların güclənməsinə səbəb olan qlobal sahil xətləri görünməmiş eroziya riskləri ilə üzləşir. Bununla belə, sahil xəttinin dəyişməsini dəqiq proqnozlaşdırmaq çətindir, xüsusən də uzunmüddətli meyllər. Bu yaxınlarda ShoreShop2.0 beynəlxalq birgə tədqiqatı kor-koranə sınaq vasitəsilə 34 sahil xəttinin proqnozlaşdırılması modelinin performansını qiymətləndirdi və sahil xəttinin modelləşdirilməsinin müasir vəziyyətini üzə çıxardı.
Sahil xətti dalğalar, gelgitlər, tufanlar və dəniz səviyyəsinin qalxması səbəbindən daim dəyişən qurunun dənizlə qovuşduğu dinamik sərhəddir. Dünyadakı qumlu sahil xətlərinin təxminən 24%-i ildə 0,5 metrdən çox sürətlə geri çəkilir və ABŞ Körfəzi Sahili kimi bəzi ərazilərdə illik eroziya dərəcəsi 20 metrdən də çoxdur.
Sahil xəttinin dəyişməsini proqnozlaşdırmaq mahiyyət etibarilə çətin və mürəkkəbdir, dalğa enerjisi, çöküntülərin daşınması və dəniz səviyyəsinin qalxması da daxil olmaqla bir çox amillərin qarşılıqlı təsirinin nəzərə alınmasını tələb edir. Uzun müddət ərzində dəqiq proqnozlar vermək daha da çətinləşir.
Müasir sahil xəttinin proqnozlaşdırılması modellərini üç kateqoriyaya bölmək olar: biri fiziki simulyasiyaya əsaslanır, məsələn, Delft3D və MIKE21 maye mexanikasına və çöküntülərin daşınması tənliklərinə əsaslanır; biri fiziki prinsipləri CoSMoS-COAST və LX-Shore kimi dataya əsaslanan metodlarla birləşdirən hibrid modeldir; digəri isə LSTM şəbəkələri və Transformator arxitekturaları kimi tamamilə statistik və ya maşın öyrənmə üsullarına əsaslanan verilənlərə əsaslanan modeldir.
Modellərin müxtəlifliyinə baxmayaraq, vahid qiymətləndirmə meyarlarının olmaması performans müqayisələrini çətinləşdirib. Hansı model ən dəqiq proqnozları təklif edir? ShoreShop2.0 kor test müsabiqəsi intizamlar arası müqayisələr üçün mükəmməl bir fürsət təqdim edir.
ShoreShop2.0 beynəlxalq kor test müsabiqəsi elmi əməkdaşlığın çox ciddi formasıdır. İştirakçı komandalar yalnız körfəz və ya çimərlik üçün kod adı olan sınaq sahəsi haqqında məlumatlandırılır. Əvvəlki məlumatların modelin kalibrlənməsinə təsir etməsinin qarşısını almaq üçün onun yeri və faktiki adı kimi əsas məlumatlar gizlədilir. Bundan əlavə, məlumatlar bölmələrdə məxfi saxlanılır, 2019-2023 (qısamüddətli) və 1951-1998 (orta müddətli) məlumatlar qəsdən saxlanılır. Daha sonra modellər qısa və orta müddətli sahil zolağı dəyişikliklərini proqnozlaşdırır və nəticədə məxfi məlumatlardan istifadə edərək onların düzgünlüyünü yoxlayır. Bu dizayn tamamilə naməlum şəraitdə sahil modellərinin intizamlararası müqayisəsinə imkan verir.
15 ölkədən 34 tədqiqat qrupu 12 dataya əsaslanan modeli və 22 hibrid modeli əhatə edən modellər təqdim etdi. Bu komandalar ABŞ, Avstraliya, Yaponiya, Fransa və digər ölkələrdən gəlmişdi. Bununla belə, təqdim edilən modellərdə GENESIS və fizikaya əsaslanan Delft3D və MIKE21 kimi kommersiya modelləri yox idi.
Müqayisə göstərdi ki, qısamüddətli, beş illik proqnozlar üçün ən yaxşı performans göstərən modellər CoSMoS-COAST-CONV_SV (hibrid model), GAT-LSTM_YM (məlumatla idarə olunan model) və iTransformer-KC (məlumatla idarə olunan model) olub. Bu modellər, peykdən uzaqdan zondlama sahil xətti məlumatlarında 8,9 metr xas xəta ilə müqayisə oluna bilən təxminən 10 metrlik orta kvadrat səhvlərə nail oldular. Bu, bəzi çimərliklər üçün modellərin proqnozlaşdırma imkanlarının müşahidə texnologiyasının hüdudlarına yaxınlaşdığını göstərir. Təbii ki, digər modellər sahil zolağı dəyişikliklərini daha yaxşı çəkə bildi.
Təəccüblü bir nəticə, hibrid modelin məlumatlara əsaslanan modellə müqayisə edilə bilən performans göstərməsi idi. CoSMoS-COAST-CONV_SV (hibrid model) fiziki prosesləri və konvolyusiya əməliyyatlarını birləşdirir, GAT-LSTM_YM (məlumatlara əsaslanan model) isə məkan korrelyasiyalarını çəkmək üçün qrafik diqqət şəbəkəsindən istifadə edir. Hər iki model yaxşı çıxış etdi.
Orta müddətli proqnozlar baxımından LX-Shore seriyası (hibrid modellər) ölçülmüş məlumatlara ən yaxın proqnozları təmin edir. Sahil və yanal çöküntülərin daşınması proseslərini birləşdirərək, bu modellər ölçülmüş məlumatlarla ekstremal fırtına hadisələrinə ən ardıcıl cavabları nümayiş etdirərkən uzunmüddətli sabitliyi qoruyur. Bu modellərin proqnozları göstərir ki, tək güclü tufan 15-20 metrə qədər sahil xəttinin keçici geri çəkilməsinə səbəb ola bilər və tam bərpa potensial olaraq iki-üç il çəkə bilər. CoSmoS-COAST seriyası əla sabitlik təklif edir, digər modellər isə uzunmüddətli sürüşmə və həddindən artıq reaksiyadan əziyyət çəkə bilər.
Modelin nəticələri bunu göstərirməlumat keyfiyyətimodel performansında əsas məhdudlaşdırıcı amildir. Peyk uzaqdan zondlama məlumatları geniş bir ərazini əhatə etsə də, onun müvəqqəti ayırdetmə qabiliyyəti aşağıdır, adətən həftəlikdən aylıqdır və bu, fırtınadan sonrakı sürətli bərpanı əldə etməyi çətinləşdirir. Bundan əlavə, ani su kənarı dalğa axını və gelgitlərdən təsirlənir, bu da model proqnozlarına təsir edə biləcək keçici səhvlərə səbəb olur.
Tədqiqat göstərdi ki, möhkəm ikiölçülü filtrləmə üsullarının istifadəsi kimi məkan-zaman məlumatlarının hamarlanması model performansını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər. Daha sonra, kor olmayan test modelləri optimallaşdırılmış məlumatların əvvəlcədən işlənməsi vasitəsilə orta xətanı 15% azaldıb.
Robust 2D Smoothing xüsusi olaraq sahil xətti peyk məlumatlarında səs-küyü emal etmək üçün nəzərdə tutulmuş qabaqcıl siqnal emal üsuludur. Əsasən, bu, çəkili ən kiçik kvadratlara əsaslanan iterativ filtrləmə alqoritmidir və peyk şəkillərində keçici dalğa səs-küyü kimi kənar göstəricilərə qarşı yüksək davamlıdır.
Model proqnozları üçün vacib olan digər amil sahilə yaxın dalğa məlumatlarının dəqiqliyidir. Hazırda dalğa məlumatları müxtəlif xətalardan əziyyət çəkir, o cümlədən qlobal dalğanın yenidən təhlili məlumatlarının sahilə yaxın çevrilməsində səhvlər, qırılma zonasında deyil, 10 metrlik izobatda dalğa parametrlərinin çıxarılması nəticəsində yaranan qərəzliliklər və gündəlik orta dalğa şəraitindən istifadə etməklə ekstremal hadisələrin təsirinin düzgün qiymətləndirilməməsi. Bu səhvlərin hamısı model proqnozlarına təsir edə bilər.
Uzunmüddətli proqnozlar üçün əksər modellər dəniz səviyyəsinin qalxmasının təsirini qiymətləndirmək üçün klassik Broun qanununa əsaslanır. Bununla belə, bu qanun sonsuz və balanslaşdırılmış çöküntü ehtiyatını nəzərdə tutur və dəniz çöküntülərinin daşınması və ya çimərlik qidası kimi insan fəaliyyətinin təsirlərini nəzərə almır. Bu, əhəmiyyətli model qərəzlərinə səbəb ola bilər.
Tarazlıq profili nəzəriyyəsinə əsaslanaraq, Brownian qanunu dəniz səviyyəsinin qalxması və sahil xəttinin geri çəkilməsi arasında xətti əlaqəni təmin edir. Bu nəzəriyyə bir sahil profilinin tarazlıq formasını saxladığını iddia edir. Dəniz səviyyəsi yüksəldikcə artan yaşayış sahəsi bu tarazlıq profilini yeni dəniz səviyyəsinə nisbətən formasını saxlamaq üçün quruya doğru sürüşməyə məcbur edir. Nəticə etibarilə, nəzəriyyə sahil profilinin quruya doğru sürüşməsi ilə yuxarı çimərlik təbəqəsinin eroziyaya uğradığını və eroziyaya uğramış materialın dənizdə çökdürülərək sahilə yaxın dəniz dibinin yüksəlməsinə səbəb olduğunu və bununla da suyun daimi dərinliyini saxladığını irəli sürür. Braun qanunu, sahilə çəkilmənin çimərliyin yamacından asılı olaraq dəniz səviyyəsinin qalxmasından 10-50 dəfə çox ola biləcəyini proqnozlaşdırır.
Bu tədqiqat xüsusi ehtiyaclara əsaslanaraq uyğun alətlərin seçilməsi üçün əsas yaradır. Bundan əlavə, məlumatların əvvəlcədən işlənməsi çox vacibdir; məlumatların düzgün işlənməsi bəzən modelin özündən daha böyük təsir göstərə bilər. ShoreShop 2.0 ilə əldə edilmiş təcrübəyə əsaslanaraq, proqnozun dəqiqliyini artırmaq üçün peyk və dalğa məlumatlarında təkmilləşdirmələr edilə bilər. Bundan əlavə, uzunmüddətli proqnozlarda süni şəkildə pozulmuş çimərliklərin idarəolunmaz təsiri də proqnoz nəticələrinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər. Bundan əlavə, GENESIS, Delft3D və MIKE21 kimi kommersiya modellərinin iştirakının olmaması əhəmiyyətli bir problemdir.
.Mavi Sərhədin Mühafizəçiləri: Okeanlarımızı və İqlimimizi qorumaq üçün Frankstarın 11 illik missiyası
On ildən artıqdır ki, Frankstar misilsiz okean və hidroloji məlumatları çatdırmaq üçün qabaqcıl texnologiyadan və elmi cəsarətdən istifadə edərək, dəniz ətraf mühitinə nəzarətin önündə olub. Missiyamız sadəcə məlumatların toplanmasından üstündür - biz davamlı gələcəyin memarlarıyıq, planetimizin sağlamlığı üçün əsaslandırılmış qərarlar qəbul etmək üçün bütün dünyada institutları, universitetləri və hökumətləri gücləndiririk.
Göndərmə vaxtı: 11 avqust 2025-ci il