المراقبة العلمية والاتصالات السلكية واللاسلكية الموثوقة (سمارت) الكابلات البحرية: مراقبة المحيط العالمي لرصد المناخ والحد من مخاطر الكوارث (كابلات سمارت لرصد المحيط العالمي)

وتسعى مبادرة الكابلات البحرية الذكية إلى إحداث ثورة في مراقبة أعماق المحيطات عن طريق تزويد كابلات الاتصالات السلكية واللاسلكية العابرة للمحيطات بأجهزة استشعار لتوفير معلومات أساسية عن حالة المحيطات. وستستخدم أجهزة الاستشعار الطاقة والاتصالات الموجودة في الكابلات وستجمع بيانات عن ثلاثة متغيرات بيئية هامة في أعماق المحيطات:

• درجة الحرارة: توصيف المناخ المتغير مع تقديرات محسنة للمحتوى الحراري للمحيطات وارتفاع مستوى سطح البحر فيما يتعلق بالتمدد الحراري للمياه;
• ضغط قاع المحيط: قياس دوران المحيطات من حيث تدفق المياه من مناطق الضغط المرتفع إلى المنخفض، وتتبع ارتفاع مستوى سطح البحر المرتبط بذوبان الجليد الأرضي، وتحسين الإنذار المبكر بالتسونامي عن طريق القياس المباشر في الوقت الحقيقي لارتفاع سطح البحر;
• التسارع الزلزالي: رصد النشاط الزلزالي في قاع البحر لتحسين الإنذار المبكر بالزلازل والتسونامي والبراكين، وإجراء تقييمات متفوقة للمخاطر في المناطق الساحلية المعرضة للخطر.

ستستفيد جميعها من البنية التحتية للكابلات: البنية التحتية للكابلات: مستدامة، وفي الوقت الحقيقي، وموثوقية عالية، وعمر طويل (25 سنة)، واتصالات وطاقة.

الأنشطة ذات الأولوية:

تنفيذ أنظمة الكابلات البحرية الذكية للاتصالات والاستشعار عن بعد والاستشعار عن بعد على نطاق عالمي، لدعم المناخ، ودوران المحيطات، ورصد مستوى سطح البحر، والإنذار المبكر بأمواج التسونامي والزلازل والحد من مخاطر الكوارث.

أهداف التنمية المستدامة ستسهم كابلات JTF SMART في تحقيقها:

الهدفان 9 و11: الصناعة والابتكار والبنية التحتية والمدن والمجتمعات المستدامة

• توفر الكابلات الذكية الذكية المراعية للبيئة في الوقت نفسه اتصالاً محسنًا 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

• ستسهم عمليات رصد المحيطات من أنظمة سمارت بشكل مباشر في القاعدة المعرفية لتغير المناخ، وتحديداً المحتوى الحراري للمحيطات، والدوران وارتفاع مستوى سطح البحر، وأمواج تسونامي، وبالتالي تعزيز القدرة على الصمود والتكيف مع المخاطر المتعلقة بالمناخ (الفيضانات الساحلية) والكوارث الطبيعية (أمواج تسونامي).

الهدف 14: الحياة تحت الماء - الحفاظ على المحيطات واستخدامها بشكل مستدام

• ستسهم نظم سمارت في المعرفة والابتكار لزيادة فهم العلاقة بين المحيطات والمناخ، ونظم الإنذار المبكر بالتسونامي والزلازل، والمعرفة والحلول من أجل مرونة المجتمع، وتنمية القدرات ونقل التكنولوجيا البحرية للبلدان النامية

نواتج عقد المحيطات ستسهم الكابلات الذكية لفرقة العمل المشتركة المعنية بالكابلات الذكية في:

النتيجة 4: محيط متوقع يفهم فيه المجتمع ظروف المحيط المتغيرة ويستطيع الاستجابة لها

• تدعم عمليات رصد كابل سمارت لدرجات حرارة قاع المحيطات وضغطها (OBP) عمليات الأوقيانوغرافيا التشغيلية قصيرة الأجل، والعمليات الموسمية/عمليات النينو، ورصد المناخ على المدى الطويل، مما يؤدي إلى تحسين التنبؤ بالمحيطات.

النتيجة 5: محيط آمن حيث تكون الحياة وسبل العيش محمية من الأخطار المتصلة بالمحيطات.

• وستسهم قياسات كابل سمارت لقياس ضغط الضغط المحيطي والتسارع الزلزالي بشكل مباشر في الإنذار المبكر بالزلازل وأمواج التسونامي (الزلازل، والانهيارات الأرضية، والأرصاد الجوية). سيوفر قياس الضغط فوق البنفسجي على الجروف القارية والمنحدرات العلوية معلومات عن سعة الأمواج وفتراتها واتجاهاتها للبحارة المحليين وسكان السواحل.

النتيجة 6: محيط يسهل الوصول إليه مع وصول مفتوح ومنصف إلى البيانات والمعلومات والتكنولوجيا والابتكار.

• سيتيح ابتكار البنية التحتية للكابلات الذكية - الطاقة والاتصالات ذات العمر الطويل في قاع البحر - وصول تخصصات أخرى (غير تلك التي تمثلها أجهزة الاستشعار الثلاثة الأولية) إلى أعماق البحار العميقة والبيانات المستمدة منها.

تحديات العقد ستسهم كابلات JTF SMART Cables في:

التحدي 5: تعزيز فهم العلاقة بين المحيطات والمناخ

• تدعم عمليات الرصد الذكية لدرجات الحرارة والضغط في قاع المحيطات رصد الجزء الخاص بالمحيطات من نظام الغلاف الجوي/المحيط/المناخ/الأرض. وتساهم درجة الحرارة وتدفق المحيطات المستدل عليها من تدرجات ضغط المحيطات في الدوران المحيطي والتغير الزمني/المكاني لمستوى سطح البحر، بالإضافة إلى التغيرات الدنيوية في معاملات المد والجزر التي تؤثر على عمليات الرصد الساتلي لقياس الارتفاع والجاذبية (ومستوى سطح البحر) واختلاط المحيطات (عن طريق المد والجزر والدوران والطبقات).

التحدي 6: تعزيز خدمات الإنذار المبكر بالأخطار المتعددة المخاطر

• ستساهم قياسات الكابل الذكي لقياس الضغط الزلزالي والتسارع الزلزالي بشكل مباشر في الإنذار المبكر بالزلازل وأمواج التسونامي (الزلازل والانهيارات الأرضية والأرصاد الجوية). سيؤدي الفهم الأفضل لارتفاع مستوى سطح البحر إلى تعزيز التخفيف المستنير من الفيضانات الساحلية المرتبطة بالمناخ والتعرية المرتبطة بالمناخ، بالإضافة إلى الفيضانات المدية/العواصف التي تتفاقم بسبب ارتفاع مستوى سطح البحر.

التحدي 7: ضمان وجود نظام مستدام لرصد المحيطات في جميع أحواض المحيطات يوفر بيانات ومعلومات يسهل الوصول إليها وفي الوقت المناسب وقابلة للتنفيذ لجميع المستخدمين.

• المساهمة في تنمية واستدامة نظم الرصد، مع وجود حوالي 650 جهاز إعادة إرسال في نهاية العقد الأول على طول كابل 45 مم في الخدمة، و 15 نظاماً بمتوسط 43 جهاز إعادة إرسال/000 3 كم. وبعد عقد آخر، سينمو هذا العدد ليصل إلى 2000 جهاز إعادة إرسال على طول كابل 140 ملم، و30 نظاماً بمتوسط 75 جهاز إعادة إرسال/4700 كم.

أهداف العقد ستسهم كابلات JTF SMART Cables في:

الهدف 1: تحديد المعارف المطلوبة للتنمية المستدامة، وزيادة قدرة علوم المحيطات على تقديم البيانات والمعلومات اللازمة عن المحيطات

ستقدم كابلات سمارت تكنولوجيا جديدة من شأنها أن تعزز نظام المراقبة الحالي وتوسع نطاقه إلى حد كبير، مما يتيح قياس العديد من المتغيرات الأساسية للمحيطات في جميع أحواض المحيطات:

1. درجة الحرارة تحت السطح
2. ضغط قاع المحيط

وستكون البيانات المستقاة من أنظمة سمارت بمثابة أول نشر واسع النطاق وطويل الأجل لأجهزة استشعار الضغط لتحديد الثغرات في نظام مراقبة المحيطات بشكل أفضل. ويتيح قياس كل من ضغط قاع المحيطات والتسارع الزلزالي إمكانية الإنذار المبكر بالزلازل وأمواج التسونامي على نطاق واسع وبشكل أكثر دقة.

فرقة العمل المشتركة المعنية بالكابلات البحرية الذكية الذكية تحت سطح البحر، معلومات مكتب البرنامج الدولي وزيارة موقعهم الإلكتروني.

تاريخ البدء: 01/01/2021
تاريخ الانتهاء: 31/12/2030

جهة الاتصال الرئيسية سيسي رودريغيز كروز(cecirc@hawaii.edu)