Caracterizarea mediului marin

Titlul original:

Marine Environmental Characterization

Conținutul cărții:

Utilizarea datelor de mediu pentru a sprijini știința, tehnologia și operațiunile maritime a evoluat dramatic datorită observatoarelor oceanice pe termen lung, platformelor fără pilot, teledetecției prin satelit și costiere, modelelor numerice de asimilare a datelor și comunicațiilor de mare viteză. Se produc și se comunică în mod regulat informații de mediu utilizabile în urma unor măsurători de calitate controlată și a unor prognoze pricepute. Caracterizarea proceselor oceanografice complexe este mai dificilă în comparație cu caracteristicile terestre, din cauza dificultății de a obține observații din locații adesea îndepărtate și periculoase. Cu toate acestea, proiectele și operațiunile de inginerie costieră și oceanică necesită colectarea și analiza datelor meteorologice și oceanografice pentru a umple lacunele de informații și rularea de modele numerice pentru a caracteriza regiunile de interes. Analiza datelor este, de asemenea, esențială pentru integrarea datelor marine disparate din arhivele naționale, senzorii in situ, imaginile și modelele numerice pentru a îndeplini cerințele proiectului. Caracterizarea holistică a mediului marin este esențială pentru luarea de decizii bazate pe date pe parcursul ciclului de viață științific și ingineresc (de exemplu, cercetare, producție, exploatare, sfârșitul ciclului de viață).

Multe proiecte științifice și tehnologice marine necesită utilizarea unei serii de instrumente și modele pentru a caracteriza procesele variabile spațial și temporal care pot afecta operațiunile. Deoarece anumite condiții de mediu vor contribui la deteriorarea structurilor sau la perturbările operaționale, acestea sunt descrise folosind parametri statistici care au fost standardizați în scopuri tehnice. Descrierea statistică trebuie să descrie condițiile extreme, precum și variabilitatea pe termen lung și scurt. Aceste date pot fi, de asemenea, utilizate pentru verificarea și validarea modelelor și simulărilor. Caracterizarea mediului acoperă regiunea în care au loc proiectele de inginerie sau operațiunile maritime. Pentru navele care operează pe o varietate de căi maritime, bazele de date și modelele marine sunt esențiale pentru a descrie condițiile de mediu. Datele, care sunt utilizate pentru proiectare și operațiuni, trebuie să acopere o perioadă de timp suficient de lungă pentru a descrie variațiile sezoniere și subzoniere, variațiile multianuale, decenale, multidecadale și chiar factorii climatologici, cum ar fi creșterea nivelului mării, vânturile de coastă, valurile și temperaturile globale ale oceanelor. Tipurile combinate de date sunt esențiale pentru calcularea sarcinilor de mediu pentru regiunea de interes. Factorii tipici includ vânturile, valurile, curenții și mareele. Unele regiuni pot necesita luarea în considerare a biofouling-ului, cutremurelor, gheții, salinității, condițiilor solului, temperaturii, tsunami-ului și vizibilității.

Observațiile sunt, de asemenea, utilizate pentru previziunile numerice, dar pot exista erori din cauza ipotezelor fizice inexacte și/sau a datelor inițiale inexacte, ceea ce poate face ca erorile să crească la niveluri inacceptabile odată cu creșterea timpului de prognoză. În general, instrumentele de caracterizare a mediului marin, de la datele de observație la modelarea numerică, sunt esențiale pentru știința, ingineria și disciplinele operaționale marine actuale.