Em çawa dikarin guhertina peravê bi awayekî rasttir pêşbînî bikin? Kîjan model çêtir in?

Ji ber guherîna avhewayê ku dibe sedema bilindbûna asta deryayê û zêdebûna bahozên dijwar, peravên cîhanî bi xetereyên erozyonê yên bêhempa re rû bi rû ne. Lêbelê, pêşbînîkirina rast a guherîna peravên deryayê dijwar e, nemaze meylên demdirêj. Di demên dawî de, lêkolîna hevkariyê ya navneteweyî ya ShoreShop2.0 performansa 34 modelên pêşbîniya peravên deryayê bi rêya ceribandina kor nirxand, û rewşa heyî ya modelkirina peravên deryayê eşkere kir.

Xeta peravê sînorê dînamîk e ku bejahî li deryayê digihîje hev, û ji ber pêl, meş, bahoz û bilindbûna asta deryayê bi berdewamî diguhere. Nêzîkî %24ê xetên peravê yên qûmî yên cîhanê bi rêjeyek ji 0,5 metreyan di salê de paşve dikişin, û li hin deveran, wekî Perava Kendava Dewletên Yekbûyî, rêjeya erozyonê ya salane ji 20 metreyan jî mezintir e.

Pêşbînîkirina guhertina xeta peravê bi xwezayî dijwar û tevlihev e, û pêdivî bi berçavgirtina têkiliya gelek faktoran heye, di nav de enerjiya pêlan, veguhastina sedîmentan û bilindbûna asta deryayê. Pêşbîniyên rast di demên dirêj de hîn dijwartir in.

Modelên pêşbîniya peravên modern dikarin li sê kategoriyan werin dabeş kirin: yek li ser simulasyona fîzîkî ye, wek Delft3D û MIKE21 ku li ser mekanîka şilavan û hevkêşeyên veguhastina sedîmentan têne avakirin; yek modelek hîbrîd e ku prensîbên fîzîkî bi rêbazên daneyan-ajotî re, wek CoSMoS-COAST û LX-Shore, dike yek; û ya din modelek daneyan-ajotî ye ku bi tevahî li ser teknîkên îstatîstîkî an fêrbûna makîneyê, wek torên LSTM û mîmariyên Transformer, disekine.

640

Tevî cûrbecûr modelan, nebûna pîvanên nirxandinê yên yekgirtî berawirdkirina performansê dijwar kiriye. Kîjan model pêşbîniyên herî rast pêşkêş dike? Pêşbirka testa kor a ShoreShop2.0 derfetek bêkêmasî ji bo berawirdkirinên di navbera dîsîplînan de peyda dike.

Pêşbirka ceribandina kor a navneteweyî ya ShoreShop2.0 formeke pir dijwar a hevkariya zanistî ye. Tîmên beşdar tenê ji cihê ceribandinê têne agahdarkirin, ku navekî kodî ye ji bo kendavek an peravê. Agahiyên sereke yên wekî cîh û navê wê yê rastîn têne veşartin da ku pêşî li zanîna berê bigirin ku bandorê li kalibrasyona modelê bike. Wekî din, daneyên di beşan de nepenî têne girtin, û daneyên ji 2019-2023 (demkurt) û 1951-1998 (dema navîn) bi zanebûn têne veşartin. Dûv re model guhertinên xeta peravê yên demkurt û navîn pêşbînî dikin, di dawiyê de rastbûna wan bi karanîna daneyên nepenî verast dikin. Ev sêwiran di bin şert û mercên bi tevahî nenas de berawirdkirinên dîsîplînî yên modelên peravê di navbera dîsîplînan de gengaz dike.

Sî û çar tîmên lêkolînê ji 15 welatan model pêşkêş kirin, ku 12 modelên li ser bingeha daneyan û 22 modelên hîbrîd dihewîne. Ev tîm ji saziyên li Dewletên Yekbûyî, Avusturalya, Japonya, Fransa û welatên din hatin. Lêbelê, di modelên pêşkêşkirî de modelên bazirganî yên wekî GENESIS û modelên Delft3D û MIKE21 ên li ser bingeha fîzîkî tune bûn.

Berawirdkirinek eşkere kir ku modelên herî baş ji bo pêşbîniyên kurt-dem, pênc-salî CoSMoS-COAST-CONV_SV (modela hîbrîd), GAT-LSTM_YM (modela li ser daneyan), û iTransformer-KC (modela li ser daneyan) bûn. Van modelan xeletiyên navînî yên kokê yên çargoşeyî yên bi qasî 10 metreyan bi dest xistin, ku bi xeletiya xwerû ya 8.9 metreyan di daneyên peravên dûrbînê yên satelîtê de tê berhev kirin. Ev nîşan dide ku ji bo hin peravan, kapasîteyên pêşbînîkirinê yên modelan nêzîkî sînorên teknolojiya çavdêriyê dibin. Bê guman, modelên din karibûn guhertinên peravên deryayê çêtir tomar bikin.

Dîtineke ecêb ew bû ku modela hîbrîd bi modela dane-ajotî re wekhev performans nîşan da. CoSMoS-COAST-CONV_SV (modela hîbrîd) pêvajoyên fîzîkî û operasyonên konvolasyonî bi hev re dike yek, di heman demê de GAT-LSTM_YM (modela dane-ajotî) toreke balkişandina grafîkê bikar tîne da ku têkiliyên fezayî bigire. Her du modelan jî baş performans nîşan dan.

Ji aliyê pêşbîniyên navîn-dem ve, rêzeya LX-Shore (modelên hîbrîd) pêşbîniyên herî nêzîk bi daneyên pîvandî re peyda dike. Bi hevberkirina pêvajoyên veguhastina sedîmentê yên li kêleka peravê û kêlekê, ev model aramiya demdirêj diparêzin di heman demê de bersivên herî domdar ên bûyerên tofana dijwar bi daneyên pîvandî re nîşan didin. Pêşbîniyên ji van modelan nîşan didin ku bahozek giran a yekane dikare bibe sedema vekişînek demkî ya peravê heya 15-20 metreyan, û başbûna tevahî dibe ku du-sê salan bidome. Rêzeya CoSMoS-COAST aramiya hêja pêşkêşî dike, di heman demê de modelên din dibe ku ji drifta demdirêj û bersiva zêde cefayê bikişînin.

Encamên modelê nîşan didin kukalîteya daneyanfaktoreke sînordar a sereke ye di performansa modelê de. Her çend daneyên dûrbîniya satelîtê qadeke fireh vedihewîne jî, çareseriya wê ya demkî kêm e, bi gelemperî heftane heta mehane ye, ku girtina başbûna bilez a piştî bahozê dijwar dike. Wekî din, qiraxa avê ya yekser ji hêla bilindbûna pêlan û metelokan ve bandor dibe, ku dibe sedema xeletiyên demkî ku dikarin bandorê li pêşbîniyên modelê bikin.

Lêkolînê dît ku nermkirina daneyên cihî-demkî, wekî karanîna teknîkên fîlterkirina du-alî yên bihêz, dikare performansa modelê bi girîngî baştir bike. Paşê, modelên ceribandina ne-kor ên ku hatine şandin, bi rêya pêş-pêvajoya daneyên çêtirkirî xeletiya navînî bi rêjeya %15 kêm kirin.

Nermkirina 2D ya Bi Hêz rêbazeke pêşketî ya pêvajoya sînyalê ye ku bi taybetî ji bo pêvajoya dengê di daneyên satelîtê yên peravê de hatiye çêkirin. Di bingeh de, ew algorîtmayek fîlterkirinê ya dubarekirî ye ku li ser bingeha kêmtirîn çargoşeyên girankirî ye, û li hember nirxên derveyî yên wekî dengê pêlên demkî di wêneyên satelîtê de pir bi hêz e.

Faktorek din a girîng ji bo pêşbîniyên modelê rastbûna daneyên pêlên nêzîkî peravê ye. Niha, daneyên pêlan ji gelek xeletiyan dikişînin, di nav de xeletiyên di veguherîna nêzîkî peravê ya daneyên ji nû ve analîzkirina pêlên gerdûnî de, xeletiyên ji ber derxistina parametreyên pêlan li îzobata 10 metreyî li şûna herêma şikestinê, û kêmnirxandina bandora bûyerên ekstrem bi karanîna şert û mercên pêlên navînî yên rojane. Ev xeletî hemî dikarin bandorê li pêşbîniyên modelê bikin.

Ji bo pêşbîniyên demdirêj, piraniya modelan ji bo texmînkirina bandora bilindbûna asta deryayê xwe dispêrin qanûna klasîk a Brownian. Lêbelê, ev qanûn dabînkirina sedîmentan bêdawî û hevseng dihesibîne û bandorên veguhastina sedîmentan a deryayî an çalakiyên mirovan, wekî xurekkirina peravê, paşguh dike. Ev dikare bibe sedema xeletiyên girîng ên modelê.

Li ser bingeha teoriya profîla hevsengiyê, qanûna Brownian têkiliyek xêzikî di navbera bilindbûna asta deryayê û paşvekişîna xeta peravê de peyda dike. Ev teorî pêşniyar dike ku profîla peravê şeklek hevsengiyê diparêze. Her ku asta deryayê bilind dibe, zêdebûna cîhê bicihkirinê vê profîla hevsengiyê neçar dike ku ber bi bejahî ve bizivire da ku şeklê xwe yê li gorî asta deryayê ya nû biparêze. Di encamê de, teorî pêşniyar dike ku her ku profîla peravê ber bi bejahî ve dizivire, qata jorîn a peravê erozyon dibe, û madeya erozyonkirî li deryayê tê danîn, dibe sedema bilindbûna qata deryayê ya nêzîkî peravê, bi vî rengî kûrahiya avê sabît diparêze. Qanûna Brown pêşbînî dike ku paşvekişîna peravê dikare 10 heta 50 carî ji bilindbûna asta deryayê mezintir be, li gorî şemitoka peravê.

Ev lêkolîn bingehek ji bo hilbijartina amûrên guncaw li gorî hewcedariyên taybetî peyda dike. Wekî din, pêş-pêvajoya daneyan pir girîng e; pêvajoya daneyan a rast carinan dikare bandorek mezintir ji modela bixwe hebe. Bi avakirina ezmûna ku bi ShoreShop 2.0 re hatî bidestxistin, dikarin di daneyên satelîtê û pêlan de başkirin werin kirin da ku rastbûna pêşbîniyê zêde bikin. Wekî din, bandorên bêkontrol ên peravên ku bi sûnî hatine xirabkirin di pêşbîniyên demdirêj de jî dikarin bandorek girîng li ser encamên pêşbîniyê bikin. Wekî din, nebûna beşdariya modelên bazirganî yên wekî GENESIS, Delft3D, û MIKE21 pirsgirêkek girîng e.

Parêzvanên Sînorê Şîn: Mîsyona 11-Salî ya Frankstar ji bo Parastina Okyanûs û Avhewaya Me

Zêdetirî deh salan e, Frankstar di warê parastina jîngeha deryayî de di pêşengiyê de ye, bi karanîna teknolojiya pêşketî û hişmendiya zanistî da ku daneyên okyanûs û hîdrolojîk ên bêhempa peyda bike. Mîsyona me ji berhevkirina daneyan wêdetir diçe - em mîmarên pêşerojek domdar in, ku sazî, zanîngeh û hikûmetan li çaraliyê cîhanê hêzdar dikin da ku ji bo tenduristiya gerstêrka me biryarên agahdar bidin.

 

640 (1)


Dema şandinê: Tebax-11-2025