Частные компании и поставщики, работающие в океаническом пространстве, собирают большое количество океанографических и метеорологических данных. Лишь немногие компании осознают, насколько важны эти данные для восполнения пробелов в научных данных, обоснования принятия решений и выработки устойчивых решений. В результате эти данные часто не предоставляются в открытый доступ в интересах науки и политиков. Существует множество причин, по которым промышленные предприятия сегодня не предоставляют данные в открытый доступ, включая юридические и технические барьеры, а также предполагаемую финансовую и конкурентную чувствительность данных. Кроме того, компании не всегда понимают ценность обмена данными и не уверены в том, какие наборы данных могут потребоваться для развития наших научных знаний об океане.
Совершенствование моделей океанического климата с использованием промышленных данных
В марте 2023 года норвежский некоммерческий фонд HUB Ocean и Межправительственная океанографическая комиссия (МОК) ЮНЕСКО объединили усилия, чтобы собрать вместе ученых-океанологов и частные компании для выяснения того, какие данные необходимы науке, и изучения потенциальных взаимных выгод от обмена этими данными.
В качестве основы для дискуссии на семинаре было выбрано моделирование океана и его роль в решении ключевых задач, поставленных в рамках Десятилетия наук об океане в интересах устойчивого развития ООН ("Десятилетие океана"). Численные модели океана позволяют ассимилировать большие объемы данных для описания океанических процессов и улучшения прогнозирования, что крайне важно для развития научных представлений и совершенствования промышленных морских и прибрежных установок и операций на море.
Мы обсудили три реальных варианта использования моделирования, каждый из которых, по нашему мнению, может принести коммерческую выгоду для промышленности, и для которых компании могут предоставить данные, восполняя тем самым пробелы в понимании океанических и климатических процессов.
Оптимизация проектирования и эксплуатации морских месторождений
Один из обсуждаемых вариантов использования позволит улучшить прогнозирование ветра и волн на временных масштабах от одного часа до 20 лет. Результаты моделирования будут использоваться для оптимизации работы на шельфе, включая более эффективное планирование мероприятий и снижение затрат на обслуживание. Результаты моделирования также могут помочь оптимизировать конструкцию инфраструктуры, сделав ее более безопасной и долговечной. Данные, необходимые для создания модели, включают скорость ветра, высоту волн, течения, температуру воздуха, давление, уровень моря с высоким временным разрешением (например, каждые 15 мин), данные батиметрии высокого разрешения (размер ячеек 5-50 м), геоморфологию, а также среду обитания и почвы морского дна. Такие данные в настоящее время собираются энергетическими компаниями в режиме реального времени с их морских платформ и не считаются коммерческой тайной, поэтому могут использоваться совместно.
Снижение затрат при прогнозировании экстремальных погодных условий
Другой пример моделирования - оценка влияния эпизодических экстремальных погодных явлений, таких как штормовые нагоны, метеоцунами, тепловые волны и другие, на промышленные активы и операции на море. Системы раннего предупреждения и своевременный прогноз помогут промышленным предприятиям снизить затраты, улучшить оперативное планирование, защитить строительство и спроектировать более надежную инфраструктуру и порты с учетом будущих экстремальных погодных явлений, которые, вероятно, станут более частыми в связи с усилением изменений климата. Данные, необходимые для создания модели, могут предоставляться компаниями и включают такие переменные, как батиметрия высокого разрешения, сейсмические данные о течениях воды, данные о ветре и течениях вдоль побережья, данные о течениях, полученные с помощью геодезических дистанционно управляемых аппаратов ROV, данные о волнах с буев и прикладных радаров динамики прибрежной зоны океана (CODAR).
Оценка влияния прибрежного шельфа на население и промышленность
Третий пример моделирования позволит оценить влияние процессов, происходящих в прибрежной зоне и на мелководном шельфе, таких как береговая эрозия, динамика отложений и деградация среды обитания, например водно-болотных угодий, на такие объекты, как силовые и волоконные кабели на морском дне. Такое моделирование важно не только для промышленных объектов на побережье и мелководном шельфе, но и для растущего населения, живущего у моря, и числа мегаполисов в прибрежных районах. В дополнение к метеорологическим данным, важным в предыдущих случаях, в данном случае требуются осадочные, приливные, антропогенные и топографические данные с высоким пространственным разрешением и в локальном масштабе.
Две показательные истории успеха
Многие компании считают, что раскрытие существующих исторических промышленных данных, полученных несколько десятилетий назад, является сложной задачей, однако есть примеры успешного обмена океаническими данными между различными заинтересованными сторонами, когда цель такой работы четко определена. Один из таких примеров описан в работе Thomson et al. (2014), в которой BP передала геофизические данные высокого разрешения, полученные в результате разработок в Мексиканском заливе, нескольким университетам для преподавания и исследований с целью изучения геологии морского дна и мелководных подповерхностных слоев. Аналогичным образом в рамках проекта MAREANO были созданы информационные продукты и карты на основе данных, предоставленных норвежскими предприятиями океанической промышленности.
Достижение открытого обмена данными
Ключевым элементом этой совместной работы HUB Ocean и МОК/ЮНЕСКО является помощь в разработке принципов сбора и обмена данными, которые могут быть включены в оперативное планирование и контрактные соглашения с самого начала. Например, контракты на оказание услуг между лицензиаром, компанией и подрядчиком, осуществляющим сбор данных на шельфе, должны включать положения об управлении данными и их совместном использовании. Стационарные объекты, такие как нефтяные вышки и ветряные турбины, могут использоваться в качестве наблюдательных пунктов, на которых размещаются многочисленные океанические датчики. Существующие кабели в океане также могут быть оснащены регистраторами телекоммуникационных кабелей для сбора данных о шумах в морских глубинах, например, о землетрясениях и связи с морскими млекопитающими, а также о таких переменных, как температура и соленость (например, инициатива Smart Cable Initiative). МОК и ее новая стратегия в области данных и информации в рамках Десятилетия океана обеспечат поддержку и новую руководящую политику, которая будет способствовать расширению деятельности по обмену данными.
Открытое приглашение Передовые инфраструктуры данных, такие как европейский портал EMODnet Data Ingestion Portal и собственная глобальная облачная платформа океанических данных HUB Ocean, работают над снижением технологического барьера для обмена данными и потоками, предлагая интероперабельную среду для загрузки, размещения и обмена данными. Мы надеемся, что приведенные выше конкретные примеры моделирования и более четкое представление о том, какие данные требуются, могут инициировать аналогичные инициативы по предоставлению данных со стороны различных компаний.
Поэтому мы обращаемся к компаниям, работающим в океанических отраслях, с открытым приглашением: как можно использовать ваши нечувствительные данные?
Ссылка:
Thomson, James A., Thorn, Barbara, and Julieta Tucker. "Как реализовать успешный проект по передаче петротехнических данных в дар". Доклад, представленный на конференции по оффшорным технологиям, Хьюстон, Техас, май 2014 г. doi: https://doi.org/10.4043/25189-MS.
Контактная информация:
Анна Силякова(anna.silyakova@oceandata.earth)
Луи Демаргне(l.demargne@unesco.org)
***
Эта статья первоначально была опубликована здесь.