Бо тағирёбии иқлим, ки боиси болоравии сатҳи баҳр ва тӯфонҳои шадид мегардад, соҳилҳои ҷаҳон бо хатарҳои бесобиқаи эрозия дучор меоянд. Бо вуҷуди ин, пешгӯии дақиқи тағирёбии хатти соҳил душвор аст, махсусан тамоюлҳои дарозмуддат. Ба наздикӣ, омӯзиши муштараки байналмилалии ShoreShop2.0 иҷрои 34 модели пешгӯии соҳилро тавассути санҷиши нобино арзёбӣ карда, вазъи кунунии санъатро дар моделсозии хатти соҳил ошкор кард.
Хатти соҳилӣ сарҳади динамикӣ мебошад, ки дар он замин бо баҳр вомехӯрад, ки пайваста аз сабаби мавҷҳо, обхезиҳо, тӯфонҳо ва баландшавии сатҳи баҳр тағйир меёбад. Тақрибан 24% соҳилҳои регзор дар саросари ҷаҳон бо суръати зиёда аз 0,5 метр дар як сол ақибнишинӣ мекунанд ва дар баъзе минтақаҳо, ба монанди соҳили Халиҷи Форс, сатҳи эрозияи солона ҳатто аз 20 метр зиёд аст.
Пешгӯии тағирёбии хатти соҳил табиатан душвор ва мураккаб аст, ки баррасии таъсири мутақобилаи омилҳои гуногун, аз ҷумла энергияи мавҷҳо, интиқоли таҳшинҳо ва болоравии сатҳи баҳрро талаб мекунад. Пешгӯиҳои дақиқ дар тӯли муддати тӯлонӣ боз ҳам душвортаранд.
Моделҳои муосири пешгӯии соҳилро метавон ба се категория тақсим кард: яке ба моделсозии физикӣ, ба монанди Delft3D ва MIKE21 дар асоси механикаи моеъ ва муодилаҳои интиқоли таҳшинҳо асос ёфтааст; яке модели гибридӣ мебошад, ки принсипҳои физикиро бо усулҳои ба маълумот асосёфта, ба монанди CoSMoS-COAST ва LX-Shore муттаҳид мекунад; ва дигараш як модели ба маълумот асосёфта мебошад, ки комилан ба усулҳои оморӣ ё омӯзиши мошинӣ, ба монанди шабакаҳои LSTM ва меъмории трансформаторҳо такя мекунад.
Сарфи назар аз гуногунии моделҳо, набудани меъёрҳои ягонаи арзёбӣ муқоисаи натиҷаҳоро мушкил кардааст. Кадом модел пешгӯиҳои дақиқтаринро пешниҳод мекунад? Озмуни санҷишии нобино ShoreShop2.0 барои муқоисаи байнисоҳавӣ имконияти комил фароҳам меорад.
Озмуни байналмилалии санҷиши ShoreShop2.0 як шакли хеле сахтгиронаи ҳамкориҳои илмӣ мебошад. Дастаҳои ширкаткунанда танҳо дар бораи макони санҷиш, ки номи рамзии халиҷ ё соҳил аст, огоҳ карда мешаванд. Маълумоти калидӣ, аз қабили ҷойгиршавӣ ва номи воқеии он, пинҳон карда мешавад, то дониши қаблӣ аз таъсир расонидан ба калибровкаи модел пешгирӣ карда шавад. Ғайр аз он, маълумот дар бахшҳо махфӣ нигоҳ дошта мешавад ва маълумот аз солҳои 2019-2023 (кӯтоҳмуддат) ва 1951-1998 (миёнамуддат) қасдан нигоҳ дошта мешавад. Сипас моделҳо тағироти кӯтоҳмуддат ва миёнамӯҳлати соҳилро пешгӯӣ мекунанд ва дар ниҳоят бо истифода аз маълумоти махфӣ дурустии онҳоро тафтиш мекунанд. Ин тарҳ имкон медиҳад, ки муқоисаи байнисоҳавии моделҳои соҳилӣ дар шароити комилан номаълум.
34 гурӯҳи тадқиқотӣ аз 15 кишвар моделҳоро пешниҳод карданд, ки 12 модели ба маълумот асосёфта ва 22 модели гибридиро дар бар мегиранд. Ин дастаҳо аз муассисаҳои Иёлоти Муттаҳида, Австралия, Ҷопон, Фаронса ва дигар кишварҳо омадаанд. Бо вуҷуди ин, дар моделҳои пешниҳодшуда моделҳои тиҷоратӣ, аз қабили GENESIS ва моделҳои ба физика асосёфта Delft3D ва MIKE21 набуданд.
Муқоиса нишон дод, ки моделҳои беҳтарин барои пешгӯиҳои кӯтоҳмуддати панҷсола CoSmoS-COAST-CONV_SV (модели гибридӣ), GAT-LSTM_YM (модели ба маълумот асосёфта) ва iTransformer-KC (модели ба маълумот асосёфта) мебошанд. Ин моделҳо хатогиҳои миёнаи квадратии тақрибан 10 метрро ба даст овардаанд, ки бо хатогии хоси 8,9 метр дар маълумоти хати соҳилии моҳвораӣ муқоиса карда мешавад. Ин нишон медиҳад, ки барои баъзе соҳилҳо, қобилияти пешгӯии моделҳо ба ҳудуди технологияи мушоҳидавӣ наздик мешаванд. Албатта, моделҳои дигар тавонистанд тағироти соҳилро беҳтар сабт кунанд.
Бозёфти ҳайратовар ин буд, ки модели гибридӣ бо модели ба маълумот асосёфта муқоисашаванда иҷро шудааст. CoSMoS-COAST-CONV_SV (модели гибридӣ) равандҳои физикӣ ва амалиёти конволютсионӣро муттаҳид мекунад, дар ҳоле ки GAT-LSTM_YM (модели ба маълумот асосёфта) шабакаи таваҷҷӯҳи графикиро барои гирифтани таносуби фазоӣ истифода мебарад. Ҳарду модел хуб баромад карданд.
Дар робита ба пешгӯиҳои миёнамӯҳлат, силсилаи LX-Shore (моделҳои гибридӣ) пешгӯиҳои наздиктаринро ба маълумоти ченшуда таъмин мекунад. Бо пайвастани равандҳои интиқоли таҳшинҳо дар канори соҳилӣ ва паҳлӯӣ, ин моделҳо устувории дарозмуддатро нигоҳ медоранд ва ҳамзамон вокунишҳои пайвастаро ба ҳодисаҳои тӯфони шадид бо маълумоти ченшуда нишон медиҳанд. Пешгӯиҳо аз ин моделҳо нишон медиҳанд, ки як тӯфони шадид метавонад ба ақибнишинии муваққатии соҳили то 15-20 метр оварда расонад ва барқароршавии пурраи он эҳтимолан ду то се солро дар бар мегирад. Силсилаи CoSmoS-COAST устувории аълоро пешниҳод мекунад, дар ҳоле ки моделҳои дигар метавонанд аз резиши дарозмуддат ва вокуниши аз ҳад зиёд азоб кашанд.
Натиҷаҳои модели нишон медиҳанд, кисифати маълумотомили асосии маҳдудкунандаи иҷрои модел аст. Дар ҳоле, ки маълумот оид ба зондкунии фосилавии моҳвораӣ як минтақаи васеъро дар бар мегирад, ҳалли муваққатии он паст аст, маъмулан аз ҳар ҳафта то моҳ ва гирифтани барқарорсозии босуръати пас аз тӯфон душвор аст. Ғайр аз он, ба канори фаврии об аз ҷараёни мавҷҳо ва обхезиҳо таъсир мерасонад, ки ба хатогиҳои муваққатӣ оварда мерасонад, ки метавонанд ба пешгӯиҳои модел таъсир расонанд.
Таҳқиқот нишон дод, ки ҳамворкунии маълумотҳои фазоӣ, аз қабили истифодаи усулҳои пурқуввати филтркунии дученака, метавонад иҷрои моделро ба таври назаррас беҳтар кунад. Баъдтар, моделҳои санҷишии нобино тавассути коркарди пешакии оптимизатсияшудаи додаҳо хатогиҳои миёнаро 15% кам карданд.
Robust 2D Smoothing як усули пешрафтаи коркарди сигнал аст, ки махсус барои коркарди садо дар маълумоти моҳвораии соҳилӣ тарҳрезӣ шудааст. Аслан, он як алгоритми филтркунии итеративӣ аст, ки ба квадратҳои хурдтарин вазн асос ёфтааст ва ба нишондиҳандаҳои берунӣ, ба монанди садои мавҷи муваққатӣ дар тасвирҳои моҳвораӣ хеле устувор аст.
Омили дигаре, ки барои пешгӯиҳои модел муҳим аст, дурустии маълумоти мавҷи наздик ба соҳил мебошад. Дар айни замон, маълумотҳои мавҷӣ аз хатогиҳои гуногун, аз ҷумла хатогиҳо дар табдили наздик ба соҳили маълумоти реанализи мавҷи глобалӣ, ғаразҳо, ки дар натиҷаи истихроҷи параметрҳои мавҷ дар изобатаи 10-метра, на минтақаи шикастан ба вуҷуд омадаанд ва баҳо надодани таъсири ҳодисаҳои шадид бо истифода аз шароити миёнаи ҳаррӯзаи мавҷ. Ин хатогиҳо метавонанд ҳама ба пешгӯиҳои модел таъсир расонанд.
Барои пешгӯиҳои дарозмуддат, аксари моделҳо ба қонуни классикии Браун такя мекунанд, то таъсири болоравии сатҳи баҳрро ҳисоб кунанд. Аммо, ин қонун таъминоти беохир ва мутавозини таҳшинро дар назар дорад ва таъсири интиқоли таҳшинҳои оффшорӣ ё фаъолияти инсонӣ, ба монанди ғизодиҳии соҳилро нодида мегирад. Ин метавонад ба ғаразҳои назарраси модел оварда расонад.
Дар асоси назарияи профили мувозинат, қонуни Браунӣ робитаи хаттии байни баландшавии сатҳи баҳр ва ақибнишинии соҳилро таъмин мекунад. Ин назария бармеояд, ки профили соҳилӣ шакли мувозинатро нигоҳ медорад. Вақте ки сатҳи баҳр баланд мешавад, фазои афзояндаи манзил ин профили мувозинатро маҷбур мекунад, ки ба замин ҳаракат кунад, то шакли худро нисбат ба сатҳи нави баҳр нигоҳ дорад. Аз ин рӯ, назария бар он бармеояд, ки ҳангоми ба замин ҳаракат кардани профили соҳилӣ, қабати болоии соҳил эрозия мешавад ва маводи эрозияшуда дар оффшорӣ ҷойгир шуда, боиси болоравии сатҳи баҳри наздики соҳил мегардад ва ба ин васила умқи доимии обро нигоҳ медорад. Қонуни Браун пешбинӣ мекунад, ки ақибнишинии соҳилӣ вобаста ба нишебии соҳил метавонад аз болоравии сатҳи баҳр аз 10 то 50 маротиба зиёдтар бошад.
Ин тадқиқот барои интихоби воситаҳои мувофиқ дар асоси ниёзҳои мушаххас замина фароҳам меорад. Ғайр аз он, коркарди пешакии додаҳо муҳим аст; коркарди дурусти маълумот баъзан метавонад таъсири бештар аз худи модел дошта бошад. Бо такя ба таҷрибаи гирифташуда бо ShoreShop 2.0, такмил додани маълумоти моҳвораӣ ва мавҷӣ барои баланд бардоштани дақиқии пешгӯиҳо мумкин аст. Ғайр аз он, таъсири идоранашавандаи соҳилҳои ба таври сунъӣ халалдоршуда дар пешгӯиҳои дарозмуддат метавонанд ба натиҷаҳои пешгӯӣ таъсири назаррас расонанд. Ғайр аз он, набудани иштироки моделҳои тиҷоратӣ ба монанди GENESIS, Delft3D ва MIKE21 як масъалаи муҳим аст.
.Посбонони Сарҳади кабуд: Миссияи 11-солаи Франкстар барои ҳифзи уқёнусҳо ва иқлими мо
Дар тӯли зиёда аз даҳ сол, Франкстар дар соҳаи идоракунии муҳити зисти баҳрӣ пешсаф буда, технологияи муосир ва ҷиддии илмиро барои расонидани маълумоти беҳамтои уқёнус ва гидрологӣ истифода мебарад. Миссияи мо танҳо ҷамъоварии маълумотро фаротар меорад - мо меъморони ояндаи устувор ҳастем ва ба муассисаҳо, донишгоҳҳо ва ҳукуматҳо дар саросари ҷаҳон барои қабули қарорҳои оқилона оид ба саломатии сайёраамон имконият медиҳем.
Вақти фиристодан: 11-уми август-2025