UNSH liderliğindeki bir küresel işbirlikçi çalışma, kıyı şeridi tahmin modellerinin çoğunun doğal, kumlu plajlarda yaklaşık 10 metre doğrulukla değişiklikleri tahmin etmede etkili olduğunu bulmuştur.
Yayınlanan bulgular İletişim Dünya ve Çevre Geçen ay, kıyı şeridi tahmin modellerinin bugüne kadarki en kapsamlı kıyaslama.
Değişen dalga iklimleri ve yükselen deniz seviyeleri ile mühendisler, sahil çizgilerinin nasıl gelişeceğini tahmin etmek için kıyı şeridi modellerini kullanırlar – plajlar gelgitler, fırtınalar veya erozyon nedeniyle büyüyor, küçülür veya değişiyor.
Doğru tahminler, hükümetlerin, planlamacıların ve toplulukların kalkınma, risk yönetimi ve çevre koruması hakkında eleştirel kararlar almasına yardımcı olur.
Sivil ve Çevre Mühendisliği Okulu’ndaki UNSW Su Araştırma Laboratuarının çalışmasının baş yazarı Dr. Yongjing Mao, “Sonuçlarımız, belirli plajların neredeyse uzaktan gözlemlenebilecekleri kadar modellenebileceğini gösteriyor” diyor.
Bununla birlikte, araştırmacılar, insan yapımı yapıların kıyı şeridi dinamiklerini karmaşıklaştırdığı, özellikle iklim değişikliğinin kıyı etkilerini hızlandırdığı için, kentleşmiş alanlardaki kıyı şeridi için model performansını anlamak için daha fazla kıyaslama gerekli olduğunu söylüyor.
Kör rekabet
Çalışmada, dünyanın çeşitli modelleyicilerinden 34 kıyı modeli, Shoreshop2.0 adı verilen kör bir rekabetin bir parçası olarak bir kıyı şeridi pozisyonunun tahminlerini yapma yetenekleri üzerinde değerlendirildi.
Yarışma, model modellerinin kısa (5 yıllık) ve orta (50 yıllık) zaman periyotlarına göre kıyı şeridi değişikliğini nasıl tahmin edebileceğini test etti. Gerçek plaj – Yeni Güney Galler’deki Curl Curl – tarafsız sonuçlar sağlamak için “Beachx” olarak anonimleştirildi.
Katılımcılara sadece kalibrasyon için dalgalar, gelgitler, deniz seviyesi yükselişi ve kamu uydu görüntülerinden türetilen 20 yıllık kıyı şeridi pozisyonları dahil olmak üzere açık kaynaklı veriler sağlandı.
Değerlendirme için diğer dönemlerden gelen kıyı şeridi verileri saklanmıştır.
Araştırmacılar, en iyi performans gösteren modellerin, hem kısa hem de orta zaman ölçeklerinde körfez şeklindeki plajlar için yaklaşık 10 metre doğrulukla kıyı şeridi değişikliğini tahmin edebileceğini ve uydu bazlı kıyı gözlemlerinin çözünürlüğünü eşleştirebileceğini buldular.
“NSW’de bulunan çoğu plaj gibi, koy şeklindeki plajlar da onları okyanusun tüm gücünden koruyan başlıklarla kavisli ve sınırlandırılmıştır.”
“Bununla birlikte, bu dinamik plajlar, dalga iklimleri ve yükselen deniz seviyeleri ile daha da kötüleşebilen çevre kuvvetlerine yanıt olarak hızla gelişebilir.
“Çoğu kıyı şeridi modelinin hem sadece kısa vadede değil, aynı zamanda orta vadeli tahminlerde hem fırtınalara yanıtı başarıyla yakaladığını bulduk.
Diyerek şöyle devam etti: “Bu çalışmanın sonuçları, mevcut modellerin bize kıyı şeridimizin nasıl değişeceğine dair sağlam bir tahmin verebileceğine dair güven yaratıyor.”
Ele alınacak sınırlamalar
Yıllar geçtikçe, bu modeller, gelişmiş hesaplama tekniklerini artan miktarda veri ile entegre ederek değişen kıyı şeridi dinamiklerini simüle etmede daha doğru hale gelmiştir.
Yine de, bulgular model performansının sadece modelin kendisine değil, kullanılan verilerin kalitesine, özellikle uydu türevi kıyı şeridi verilerinin ön işlenmesine bağlı olduğunu vurgulamaktadır.
Mao, “Yarışmada, modelleyicilere kolayca erişilebilen ancak genellikle gerçek-gerçek gözlemlerden daha az güvenilir olan uzaktan algılama kıyı verileri sağlandı” diyor.
“Modellerin sahil şeridi değişikliklerinin doğru tahminlerini sağlamaya devam etmesini sağlamak için zemin-gerçek kıyı şeridi verileri kolayca mevcut olmadığından, uydu türetilmiş kıyı şeridi verilerinin gürültüsünü azaltmak ve model performansını arttırmak için spatio-temporal yumuşatma tekniklerinin daha yaygın kullanımını öneriyoruz.”
Dr. Mao, bu modellerin çoğunluğu için bir başka temel sınırlamanın, hala Bruun kuralına büyük ölçüde güvenmeleri olduğunu söylüyor-kumlu bir plaj profilinin deniz seviyesi yükseldikçe, ancak telafi etmek için karaya ve yukarı doğru kaydıracağını söyleyen 60 yaşındaki bir prensip.
Birçok bilim adamı ve kıyı mühendisinin bu kuralı gerçek dünyadaki kıyı süreçlerinin karmaşıklıklarının aşırı derecede basitleştirilmesini düşündüğünü söylüyor.
“Uzun vadeli tahminler için, hala Bruun kuralına dayanan modellerin güvenilirliğini sorguluyoruz” diyor. “Kıyı sistemlerinin karmaşıklıklarını daha iyi yansıtmak için, zaman içinde kıyı şeridi değişikliklerini yakalayan alternatif yaklaşımlar geliştirmemiz gerekiyor.”
Gelecekteki kıyı planlamasını bilgilendirmek
Dr. Mao, iklimle ilgili riskler kıyı bölgelerindeki en yüksek riskler arasında olduğu için kıyı şeridi değişikliğini tahmin etmek için modeller geliştirmenin önemli olduğunu söylüyor.
Küresel nüfusun yaklaşık% 10’u bir sahilin beş kilometre içinde yaşıyor ve bu alanların çoğu artan kıyı erozyonu ve durgunluk tehditleriyle karşı karşıya.
Dr. Mao, bu kıyı topluluklarını korumak için daha fazla insan müdahalesi görmeyi bekleyebileceğimize ve gelecekteki çalışmaların bu karmaşık kıyı ortamlarına daha fazla odaklanması gerektiğine inanıyor.
Mao, “Dünyanın dört bir yanındaki yoğun nüfuslu kıyı şehirlerine bakarsak, bükücü veya deniz duvarları gibi yapılarla daha fazla ‘tasarlanmış’ plajlara sahip olma eğilimindedirler.” Diyor.
“Ama şimdi, mühendisler kum besleme programları gibi doğal müdahaleleri aramaya başlıyor.
Diyerek şöyle devam etti: “Plajların nasıl değişeceğini doğru bir şekilde tahmin edebilmek, hükümetlerin, planlamacıların ve toplulukların doğal çevremizi nasıl koruyacağına dair daha akıllı kararlar vermelerine yardımcı olur.”
