Ny klimamodel hjælper forskere med bedre at forudsige vandbehov

Ny forskning fra FAMU-FSU College of Engineering kombinerer klima- og arealanvendelsesprojektioner for at forudsige vandtilgængelighed, information, der er afgørende for forberedelserne af ressourceforvaltere og arealanvendelsesplanlæggere.

"Denne forskning præsenterede en ny metode, der kan bruges til at generere fremtidige klimadata for de eksisterende hydrologiske modeller, " sagde Gang Chen, professor i civil- og miljøteknik på højskolen. "Med integrationen af ​​mere pålidelige fremtidige klimadata, de eksisterende hydrologiske modeller kan mere præcist projektere fremtidige vandscenarier i lyset af klimaændringer."

Chen leder et team af eksperter til at producere nye datateknikker for at forbedre hydrologisk modellering, der er afgørende for vandressourceforvaltningsplanlægning. Deres arbejde blev udgivet i Vand .

Forskerne brugte deres metode til at undersøge de hydrologiske processer i Alabamas Upper Choctawhatchee River Watershed, som til sidst strømmer ind i Florida og munder ud i Choctawhatchee Bay. De integrerede arealanvendelsesprojektioner med fremtidige klimadata for at studere de kombinerede effekter på vandskellets hydrologiske respons.

"Ved brug af vandbalancesimuleringer, vi opdagede, at overfladeafstrømning og evapotranspiration er dominerende veje for vandtab i det sydøstlige, " sagde Chen.

Yashar Makhtoumi, en ph.d.-kandidat ved Institut for Byg- og Miljøteknik, arbejder sammen med Chen om nye datanedskaleringsteknikker. Den innovative proces giver flere data og forbedrer modelleringsresultater.

"Der er lavet få forskningsprojekter for at undersøge de kombinerede effekter af ændringer i arealanvendelse og klimaændringer ved hjælp af fremskrivninger, " sagde Makhtoumi.

Resultaterne af undersøgelsen viste, at virkningerne på vandressourcevariabler var sæsonbestemte. Overfladeafstrømning forårsagede de væsentligste ændringer i forskellige simuleringer, og evapotranspiration var også et problem, dog i mindre grad. Modellerne viser, at i midten af ​​århundredet, hyppigere ekstremer i vandbalancen forventes at være et problem.

Selvom forskningen fokuserer på et enkelt vandskel, forskerne mener, at deres arbejde kan anvendes i en bredere skala. Det er vigtigt for en stat som Florida, hvor befolkningstilvækst, udvikling og klimaændringer tvinger beboere og planlæggere til at indse begrænsningerne i statens vandforsyning.

"Vores model viste, at den kunne fange hydrologiske parametre nøjagtigt og kunne bruges til fremtidige undersøgelser af vandkvalitet, " sagde Chen. "Det kan give de nødvendige data til at bestemme bæredygtige bevaringspraksis, der er nødvendige nu og i fremtiden, og hjælpe med at administrere og beskytte vores vandressourcer."