Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Gør omfattende modellering af vandressourcer mere tilgængelig

Skematisk figur af processerne inkluderet i Fællesskabets vandmodel. Kredit:IIASA

Den voksende globale befolkning og den fortsatte økonomiske udvikling vil sandsynligvis forårsage en betydelig stigning i vandefterspørgslen, især i udviklingsområder. På samme tid, klimaændringer har allerede globale, regional, og lokale indvirkninger på vandtilgængeligheden. En kæmpe udfordring, der vil kræve strategier og politikker, der er informeret af videnskaben, vil være at sikre, at det skiftende udbud kan imødekomme den konstant voksende efterspørgsel uden at kompromittere de følsomme vandmiljøer, hvorfra den er afledt.

For at hjælpe med den nøjagtige vurdering af vandforsyningen og kravene fra både mennesker og miljø, IIASA-forskere har udviklet Community Water Model (CWatM), en storstilet hydrologisk og vandressourcemodel. Modellen kan simulere bevægelsen, distribution og forvaltning af vand både globalt og regionalt for at evaluere vandtilgængeligheden i forhold til vandbehov og miljøbehov. Det inkluderer en redegørelse for, hvordan den fremtidige vandefterspørgsel vil udvikle sig som reaktion på socioøkonomiske ændringer, og hvordan vandtilgængeligheden vil blive påvirket af klimaændringer. Den integrerede modelleringsramme tager hensyn til vandbehovet fra landbruget, hjemlige behov, energi, industri og miljø.

Community Water Model har en modulær struktur, der er open source og bruger state-of-the-art datalagringsprotokoller som input- og outputdata, samtidig med at de er lokalsamfundsdrevet for at fremme holdets arbejde blandt det bredere vandsamfund. Den er fleksibel nok til at skifte mellem skalaer, skal integreres med vandkvalitet og hydro-økonomi, og at blive forbundet med andre IIASA-modeller som MESSAGE, Global Biosphere Management Model (GLOBIOM), BeWhere, og den miljøpolitiske integrerede (EPIC) model.

Fordi modelleringsrammen er generel, den kan også tilpasses til at løse nye tværfaglige forskningsspørgsmål, hvilket betyder, at det åbner døren til mange potentielle applikationer til at udforske forbindelser mellem energiens sammenhængsaspekter, jord, og vand. Ifølge forskerne, den vigtigste nyhed ved modellen er, at den kombinerer eksisterende god praksis i forskellige videnskabelige samfund ud over selve hydrologien, i stedet for at give helt nye koncepter til modellering af hydrologiske og socioøkonomiske processer. Desuden, modellen kan tilpasses til behovene hos forskellige brugere med varierende niveauer af programmeringsfærdigheder. Dette vil støtte og gøre det muligt for forskellige interessentgrupper og videnskabelige samfund ud over hydrologi og med varierende kapacitet at engagere sig i en hydrologisk model til støtte for deres undersøgelser

"Fællesskabets vandmodel repræsenterer et af de nye nøgleelementer i IIASA-vandprogrammet til at vurdere vandforsyningen, efterspørgsel efter vand, og miljøbehov på globalt og regionalt niveau. Det er det første skridt i retning af at udvikle en integreret modelleringsramme, der kan bruges til at udforske de økonomiske afvejninger mellem forskellige vandforvaltningsmuligheder, omfatter både vandforsyningsinfrastruktur og efterspørgselsstyring. Med denne ramme er vi i stand til at give vital information til beslutningstagere og politiske beslutningstagere, " siger Peter Burek, en IIASA-forsker og hovedforfatter til et nyt papir, der beskriver modellens udvikling offentliggjort i Geovidenskabelig modeludvikling .

Fællesskabets vandmodel vil fortsat blive udviklet til at omfatte flere funktioner såsom en ruteplan relateret til reservoirer og kanaler for bedre at simulere vandtilgængelighed i både landbrugs- og bysammenhænge, og evnen til at udforske aspekter relateret til grundvandsforvaltning.


Varme artikler