المؤسسة الرائدة:
فرقة العمل المشتركة SMART الكابلات البحرية - الولايات المتحدة الأمريكية (الولايات المتحدة الأمريكية)
تسعى مبادرة SMART Subsea Cables إلى إحداث ثورة في مراقبة أعماق المحيطات من خلال تزويد كابلات الاتصالات عبر المحيطات بأجهزة استشعار لتوفير المعلومات الأساسية عن حالة المحيطات. ستستخدم أجهزة الاستشعار الطاقة والاتصالات الموجودة في الكابلات وستجمع بيانات عن ثلاثة متغيرات بيئية حرجة في أعماق المحيطات:
- درجة الحرارة: توصيف المناخ المتغير بتقديرات محسنة لمحتوى حرارة المحيطات وارتفاع مستوى سطح البحر فيما يتعلق بالتمدد الحراري للمياه؛
- ضغط قاع المحيطات: قياس دوران المحيطات بقدر ما تتدفق المياه من المناطق ذات الضغط المرتفع إلى الضغط المنخفض ، وتتبع ارتفاع مستوى سطح البحر المرتبط بذوبان الجليد الأرضي ، وتحسين الإنذار المبكر بأمواج تسونامي عن طريق القياس المباشر في الوقت الحقيقي لارتفاع سطح البحر ؛
- التسارع الزلزالي: مراقبة النشاط الزلزالي في قاع البحر لتحسين الإنذار المبكر بالزلازل وأمواج تسونامي والبراكين ، وإجراء تقييمات مخاطر فائقة للمناطق الساحلية المعرضة للخطر.
سيستفيد الجميع من البنية التحتية للكابل: مستدامة ، في الوقت الفعلي ، موثوقية عالية ، عمر طويل (25 عاما) ، اتصالات وطاقة.
الأنشطة ذات الأولوية:
تنفيذ أنظمة الاتصالات والاستشعار SMART للكبلات تحت سطح البحر على نطاق عالمي ، لدعم المناخ ودوران المحيطات ومراقبة مستوى سطح البحر والإنذار المبكر بأمواج تسونامي والزلازل والحد من مخاطر الكوارث.
أهداف التنمية المستدامة ستساهم JTF SMART Cables في:
الهدفان 9 و11: الصناعة والابتكار والبنية التحتية والمدن والمجتمعات المحلية المستدامة
- وتوفر كبلات SMART المراعية للبيئة توصيلية محسنة للاتصالات بالإضافة إلى مراقبة المحيطات والأرض، من خلال تحسين سلامة / حماية الكابلات ومرونتها، مع تحفيز تطوير التكنولوجيا والبحث والابتكار في البلدان النامية.
الهدف 13: العمل المناخي - اتخاذ إجراءات عاجلة لمكافحة تغير المناخ وآثاره
- وستسهم عمليات رصد المحيطات المستمدة من النظم الذكية (SMART) إسهاما مباشرا في قاعدة المعارف المتعلقة بتغير المناخ، وعلى وجه التحديد المحتوى الحراري للمحيطات، ودورانها، وارتفاع مستوى سطح البحر، وأمواج تسونامي، مما يعزز القدرة على الصمود والقدرة على التكيف مع الأخطار المتصلة بالمناخ (الفيضانات الساحلية) والكوارث الطبيعية (أمواج تسونامي).
الهدف 14: الحياة تحت الماء - حفظ المحيطات واستخدامها على نحو مستدام
- ستساهم أنظمة SMART في المعرفة والابتكار من أجل زيادة فهم العلاقة بين المحيطات والمناخ ، ونظم الإنذار المبكر بأمواج تسونامي والزلازل ، والمعرفة والحلول لقدرة المجتمعات على الصمود ، وتنمية القدرات ونقل التكنولوجيا البحرية للبلدان النامية
نتائج عقد المحيطات ستساهم JTF SMART Cables في:
النتيجة 4: محيط متوقع يفهم فيه المجتمع ظروف المحيطات المتغيرة ويمكنه الاستجابة لها
- تدعم عمليات الرصد بالكابلات الذكية لدرجة حرارة وضغط قاع المحيط (OBP) علم المحيطات التشغيلي على المدى القصير ، والعمليات الموسمية / مقياس النينيو ، ومراقبة المناخ على المدى الطويل ، مما يؤدي إلى تحسين المحيطات والتنبؤ بها.
النتيجة 5: محيط آمن حيث يتم حماية الحياة وسبل العيش من المخاطر المتصلة بالمحيطات.
- ستساهم قياسات الكابلات الذكية ل OBP والتسارع السيزمي بشكل مباشر في الإنذار المبكر بالزلازل وأمواج تسونامي (الزلازل ، الانهيارات الأرضية ، الأرصاد الجوية). سيوفر OBP على الرفوف القارية والمنحدرات العليا معلومات عن سعة الأمواج والفترات والاتجاهات للبحارة المحليين وسكان المناطق الساحلية.
النتيجة 6: محيط يسهل الوصول إليه مع وصول مفتوح ومنصف إلى البيانات والمعلومات والتكنولوجيا والابتكار.
- سيمكن ابتكار البنية التحتية للكابلات الذكية - الطاقة والاتصالات ذات العمر الطويل في قاع البحر - من وصول التخصصات الأخرى (بخلاف تلك التي تمثلها أجهزة الاستشعار الأولية الثلاثة) إلى أعماق البحار والبيانات منها.
تحديات العقد ستساهم JTF SMART Cables في:
التحدي 5: تعزيز فهم العلاقة بين المحيطات والمناخ
- وتدعم عمليات الرصد الذكية لدرجة حرارة المحيطات وضغطها رصد جزء المحيط من الغلاف الجوي - المحيط/المناخ/نظام الأرض. تساهم درجة الحرارة وتدفق المحيطات المستنبطة من تدرجات OBP في دوران المحيطات وتقلب مستوى سطح البحر زمنيا / مكانيا ، بالإضافة إلى التغيرات العلمانية في معاملات المد والجزر التي تؤثر على ملاحظات قياس الارتفاع والجاذبية الساتلية (ومستوى سطح البحر) واختلاط المحيطات (عبر المد والجزر والدوران والتقسيم الطبقي).
التحدي 6: تعزيز خدمات الإنذار المبكر بالمخاطر المتعددة
- ستساهم قياسات الكابلات الذكية ل OBP والتسارع الزلزالي بشكل مباشر في الإنذار المبكر بالزلازل وأمواج تسونامي (الزلازل والانهيارات الأرضية والأرصاد الجوية). ومن شأن الفهم الأفضل لارتفاع مستوى سطح البحر أن يعزز التخفيف المستنير من الفيضانات والتعرية الساحلية المرتبطة بالمناخ، بالإضافة إلى فيضانات المد والجزر / العواصف التي تفاقمت بسبب ارتفاع مستوى سطح البحر.
التحدي 7: ضمان وجود نظام مستدام لمراقبة المحيطات عبر جميع أحواض المحيطات يوفر بيانات ومعلومات يمكن الوصول إليها وفي الوقت المناسب وقابلة للتنفيذ لجميع المستخدمين.
- المساهمة في تنمية واستدامة نظم الرصد ، مع ~ 650 مكرر SMART على طول كابل 45 مم في الخدمة ، و 15 نظاما بمتوسط 43 مكررا / 3000 كم. بعد عقد آخر ، ستنمو هذه إلى 2000 مكرر ، كابل 140 مم ، 30 نظاما بمتوسط 75 مكررا / 4700 كم.
أهداف العقد ستساهم JTF SMART Cables في:
الهدف 1: تحديد المعارف اللازمة للتنمية المستدامة، وزيادة قدرة علوم المحيطات على تقديم البيانات والمعلومات اللازمة عن المحيطات
ستقدم كابلات SMART تكنولوجيا جديدة من شأنها أن تعزز وتوسع بشكل كبير نظام الرصد الحالي ، مما يتيح قياسات العديد من المتغيرات الأساسية للمحيطات (EOVs) عبر جميع أحواض المحيطات:
- درجة الحرارة تحت السطحية
- ضغط قاع المحيط
وستكون البيانات المستمدة من أنظمة SMART بمثابة أول نشر واسع النطاق وطويل الأجل لأجهزة استشعار الضغط لتحديد الثغرات في نظام مراقبة المحيطات بشكل أفضل. يتيح قياس كل من ضغط قاع المحيط والتسارع الزلزالي إنذارا مبكرا أكثر دقة وأوسع نطاقا للزلازل وأمواج تسونامي.
فرقة العمل المشتركة المعنية بالكابلات البحرية الذكية ، معلومات مكتب البرنامج الدولي وزيارة موقع الويب الخاص بهم: https://www.smartcables.org/
يستضيف هذا المشروع برنامج عقد المحيطات للتصميم المشترك لرصد المحيطات - تطوير مراقبة المحيطات من أجل مستقبل مستدام
تاريخ البدء: 01/01/2021
تاريخ الانتهاء: 31/12/2030
جهة الاتصال الرئيسية: بروس إم هاو (bhowe@hawaii.edu)