เป็นเวลาหลายปีที่ผู้จัดการน้ำใช้เส้นฐานในอดีตเพื่อทำนายการเปลี่ยนแปลงของคุณภาพและปริมาณน้ำในทะเลสาบและอ่างเก็บน้ำ หากเกิดพายุใหญ่หรือภัยแล้งในอีกไม่กี่สัปดาห์ข้างหน้า พวกเขาสามารถมองย้อนกลับไปที่การขึ้นลงและกระแสน้ำของสภาพน้ำที่มาพร้อมกับพายุและภัยแล้งที่ผ่านมา Cayelan Carey นักวิทยาศาสตร์น้ำจืดและศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพจากวิทยาลัยวิทยาศาสตร์เวอร์จิเนียเทคกล่าวว่า แต่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ส่งผลต่อกลยุทธ์ที่ครั้งหนึ่งเคยเชื่อถือได้และยาวนาน
จากข้อมูลของ Carey แนวทางในอดีตที่เคยเชื่อถือได้สำหรับ
สภาวะต่างๆ เช่น อุณหภูมิของน้ำและออกซิเจนนั้นพึ่งพาได้น้อยลง “มีซองจดหมายที่ใหญ่กว่ามากของสิ่งที่เงื่อนไขที่เป็นไปได้ในตอนนี้เทียบกับสิ่งที่พวกเขาเคยเป็นในอดีต” เธอกล่าวแครี่หวังว่าจะเสนอทางเลือกที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลให้กับผู้จัดการน้ำ ในฐานะนักวิชาการ Fulbright Future Scholar Carey เดินทางไปเมืองเพิร์ท ประเทศออสเตรเลีย เมื่อต้นปีนี้เพื่อทำงานร่วมกับ Matthew Hipsey แห่งมหาวิทยาลัย Western Australia เกี่ยวกับระบบพยากรณ์คุณภาพและปริมาณน้ำที่พัฒนาโดย Carey และ Quinn Thomas รองศาสตราจารย์ในรัฐเวอร์จิเนีย วิทยาลัย เทคโนโลยีทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมและคณะวิทยาศาสตร์ข้อมูลในวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ ระบบสร้างการคาดการณ์น้ำจืดรายวันโดยใช้ข้อมูลแบบเรียลไทม์จากเซ็นเซอร์สิ่งแวดล้อม และแสดงถึงการผสมผสานระหว่างงานสร้างแบบจำลองของ Hipsey และซอฟต์แวร์การคาดการณ์ Carey และ Thomas ที่พัฒนาที่ Virginia Tech นักวิจัยนำไปทดสอบเป็นครั้งแรกในทะเลสาบอเล็กซานดรีนาทางใต้ของประเทศออสเตรเลีย
ที่มหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียเทค แครี่และโทมัสเป็นผู้นำในการพัฒนาซอฟต์แวร์ที่เรียกว่า Forecasting Lake and Reservoir Ecosystems (FLARE) ซึ่งสร้างการคาดการณ์คุณภาพน้ำและปริมาณรายวันสำหรับอ่างเก็บน้ำสำหรับดื่มในโรอาโนคในอีก 2 สัปดาห์ข้างหน้า แกนหลักของรหัสที่ Thomas ใช้ในการสร้างระบบคือ General Lake Model-Aquatic Eco-Dynamics (GLM-AED) ของ Hipsey มันเป็นแบบจำลองของทะเลสาบและอ่างเก็บน้ำแบบโอเพ่นซอร์สที่ใช้ในการศึกษาและการวิจัยโดยนักวิทยาศาสตร์ด้านน้ำจืดทั่วโลก และหายากสำหรับการใช้งานฟรี Carey กล่าว
“ทีมของเขาอยู่ในระดับแนวหน้าในการพัฒนาเครื่องมือแบบเปิด
ที่ทุกคนสามารถใช้ได้” แครี่กล่าว ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมคณะของ Roger Moore และ Mojdeh Khatam-Moore ในวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเป็นสมาชิกของGlobal Change Centerซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสถาบันฟราลินไลฟ์ไซเอนซ์ “ข้อดีคือมีชุมชนของผู้คนที่สามารถแชร์โค้ดและทำงานร่วมกันบนโมเดลและปรับปรุงได้ นั่นเป็นเหตุผลที่เราทำให้ GLM-AED เป็นโมเดลหลักในเฟรมเวิร์กการคาดการณ์ของเรา เนื่องจากเราสามารถเข้าถึงและแก้ไขโค้ดทั้งหมดที่อยู่ข้างใต้ได้ และมีทรัพยากรรุ่นเปิดอื่นๆ น้อยมากที่มีความสามารถเท่ากันกับรุ่น GLM-AED”
ในแบบจำลองของ Hipsey และความตั้งใจของทีมของเขาที่จะทำงานร่วมกับผู้อื่น Carey มองเห็นโอกาสในการทำงานร่วมกัน: ทีมของเธอสามารถนำความสามารถในการคาดการณ์ของระบบ FLARE มาใช้กับแบบจำลอง GLM-AED ทำให้เข้าใกล้การเปิดใช้งานการพยากรณ์สำหรับทะเลสาบและอ่างเก็บน้ำทั่วโลก ผ่านการทำงานร่วมกันเสมือนจริง และจากนั้นในช่วงที่แครี่ดำรงตำแหน่งฟุลไบรท์ในเมืองเพิร์ธ แครี่ โทมัส และฮิปซีย์ทำงานบนโค้ดของแบบจำลองดั้งเดิมเพื่อปรับให้เข้ากับการพยากรณ์รายวัน ตลอดจนเพิ่มขีดความสามารถในการจำลองผลกระทบของกิจกรรมของมนุษย์ต่อคุณภาพน้ำดื่ม
ก่อนหน้านี้ เครื่องรุ่น GLM-AED ทำการจำลองสภาวะทางประวัติศาสตร์ในระยะยาว ขณะนี้ ระบบ GLM-FLARE แบบไฮบริดจะอัปเดตทุกวันเป็นเวลา 35 วันในอนาคตด้วยข้อมูลใหม่ที่รวบรวมและสตรีมแบบไร้สายจากเซ็นเซอร์ในภาคสนามเพื่ออัปเดตโมเดล ซึ่งทำงานทุกคืนสำหรับการคาดการณ์ในเช้าวันถัดไป ขณะทำงานร่วมกันในเพิร์ธ ทีมงานยังได้ปรับปรุงแบบจำลองของ GLM-AED ของสภาพทะเลสาบ เช่น น้ำแข็งน้ำจืด คาร์บอนอนินทรีย์ที่ละลาย และค่า pH
มองไปข้างหน้า ทีมงานมีเป้าหมายที่จะทำให้การคาดการณ์คุณภาพน้ำของระบบ GLM-FLARE ใหม่เป็นแบบอัตโนมัติ ซึ่งจะส่งมอบให้กับผู้จัดการน้ำที่ดูแลแหล่งน้ำรอบทะเลสาบอเล็กซานดรีนา สำหรับแครี่ ออสเตรเลีย — ที่ซึ่งบางภูมิภาคกำลังประสบกับน้ำท่วมใหญ่ในขณะที่บางพื้นที่กำลังเผชิญกับภัยแล้ง — คือพื้นที่ทดสอบที่สมบูรณ์แบบสำหรับระบบใหม่นี้“ฉันคิดว่าความท้าทายทางน้ำในออสเตรเลียนั้นไม่ซ้ำแบบใคร แต่มันรุนแรงจริงๆ” แครี่กล่าว “หากเราสามารถสร้างเครื่องมือที่ใช้ได้กับภาคส่วนนี้และตอบสนองความต้องการเหล่านี้ที่นี่ ผมก็รู้สึกเหมือนกับว่าเรากำลังทดสอบกรอบการคาดการณ์ของเราอย่างเคร่งเครียดเพื่อให้สามารถทำให้เป็นภาพรวมได้”
สำหรับ Carey ความร่วมมือระดับนานาชาติที่เธอสามารถดำเนินการกับ Hipsey ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากทุน Fulbright Future ของเธอนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำให้การพยากรณ์เป็นไปได้อย่างกว้างขวางยิ่งขึ้น เพื่อเป็นการสนับสนุนเพิ่มเติม ทั้งสองได้เผยแพร่หนังสือโอเพ่นซอร์สที่อธิบายแบบจำลองสำหรับนักวิจัยและนักศึกษา “ดร. ฮิปซีย์นำแบบจำลองและรหัสฐานของทะเลสาบอันน่าทึ่งนี้มาให้เรา” แครี่กล่าว “และส่วนการแบ่ปันอย่างเปิดเผยได้กระตุ้นการวิจัยทั้งหมดนี้อย่างแท้จริง ถ้าเราไม่มีแบบจำลองนั้นและความตั้งใจของเขาที่จะทำงานร่วมกัน เราก็ไม่สามารถใช้แบบจำลองนั้นเพื่อคาดการณ์น้ำในวันพรุ่งนี้ได้”
credit : pescalluneslanparty.com sfery.org planesyplanetas.com vosoriginesyourroots.com citadelindustry.com tomklaasen.net tglsys.net nezavisniprostor.net greensys2013.org northpto.org
