استخدام الفيزياء للتنبؤ بالفيضانات الساحلية الناجمة عن العواصف

تقدم تقييمات مخاطر لشوارع أو مبانٍ محددة

يطور العلماء الأدوات الأساسية لإجراء تقييمات مخاطر الفيضانات الناجمة عن الأعاصير في المدن الساحلية للعقود الحالية والمستقبلية (شاترستوك)
يطور العلماء الأدوات الأساسية لإجراء تقييمات مخاطر الفيضانات الناجمة عن الأعاصير في المدن الساحلية للعقود الحالية والمستقبلية (شاترستوك)
TT

استخدام الفيزياء للتنبؤ بالفيضانات الساحلية الناجمة عن العواصف

يطور العلماء الأدوات الأساسية لإجراء تقييمات مخاطر الفيضانات الناجمة عن الأعاصير في المدن الساحلية للعقود الحالية والمستقبلية (شاترستوك)
يطور العلماء الأدوات الأساسية لإجراء تقييمات مخاطر الفيضانات الناجمة عن الأعاصير في المدن الساحلية للعقود الحالية والمستقبلية (شاترستوك)

سلطت موجة الكوارث الطبيعية الأخيرة التي ضربت مناطق في الشرق الأوسط الضوء على الحاجة الملحة لتحسين استراتيجيات التنبؤ بالفيضانات وإدارتها. وكانت أبرز تلك الكوارث قد شهدتها مدينة درنة الليبية عام 2023 عندما أدت الفيضانات المدمرة إلى مقتل أكثر من 4000 شخص وفقدان آلاف آخرين. وفي العام الماضي أيضاً، تعرض المغرب لزلزال مميت في جبال الأطلس حصد أرواح أكثر من 3000 شخص وتسبب في فيضانات لاحقة. سبق ذلك زلزال تركيا وسوريا الهائل الذي أودى بحياة أكثر من 55 ألف شخص وتسبب في فيضانات ساحلية كبيرة بسبب أمواج تسونامي.

فيضانات درنة الليبية الكارثية التي نجمت عن انهيار سدين على وادي درنة خلال عاصفة دانيال عام 2023 (شاترستوك)

هل يمكن التنبؤ بالفيضانات؟

في محاولة لمواجهة هذه التحديات الطبيعية، طور علماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) طريقة رائدة للتنبؤ بالفيضانات في المناطق الساحلية الناجمة عن الأعاصير المتطورة. ويركز هذا النهج المبتكر على التأثيرات المركبة للعواصف وهطول الأمطار في أثناء الأعاصير. غالباً ما يتم تجاهل نمذجة الفيضانات التقليدية التفاعل بين مصادر الفيضانات المختلفة، مثل العواصف والأمطار الداخلية. إلا أن هذه الدراسة الجديدة تطرح طريقة قائمة على الفيزياء قادرة على التنبؤ بتعقيدات الفيضانات المركبة، التي تنتج عن هذه العوامل مجتمعة، تحت تأثير ارتفاع درجة حرارة المناخ.

تحليل بيانات إعصار «ساندي»

لوحظ مثال بارز على التأثير المدمر للفيضانات المركبة خلال الإعصار «ساندي» في عام 2012. فقد جلبت العاصفة، التي ضربت الساحل الشرقي للولايات المتحدة، موجة هائلة من العواصف وأمطار غزيرة، ما أدى إلى فيضانات غير مسبوقة في نيويورك ونيويورك جيرسي. ويرى الباحثون أن هذا الحدث يؤكد على الحاجة الماسة لتحسين الأدوات التنبؤية في التخطيط الحضري الساحلي وإدارة الكوارث.

هكذا بدا إعصار ساندي من الفضاء في أثناء ضربه منطقة الكاريبي والساحل الشرقي للولايات المتحدة وكندا في أواخر أكتوبر 2012 (شاترستوك)

وباستخدام هذه الطريقة الجديدة، أجرى فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تحليلاً يركز على مدينة نيويورك لتوقع كيفية تأثير تغير المناخ على خطر الفيضانات المركبة الناجمة عن الأعاصير المشابهة لإعصار «ساندي». وأظهرت النتائج أنه من المتوقع أن تتزايد بشكل كبير احتمالات حدوث فيضان مركب على مستوى «ساندي» في مدينة نيويورك، ومن المتوقع أن يحدث كل 150 عاماً حالياً. وبحلول منتصف القرن قد تحدث مثل هذه الأحداث كل ستين عاماً، وبحلول نهاية القرن قد تتكرر كل ثلاثين عاماً. ويمثل هذا زيادة بمعدل خمسة أضعاف في ظل سيناريو المناخ المستقبلي.

ويؤكد كيري إيمانويل، الأستاذ الفخري لعلوم الغلاف الجوي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمؤلف المشارك للدراسة، على أهمية التنبؤ الدقيق بهذه الأحداث النادرة والمكثفة. ويقول إنه من المهم تنفيذ هذه الأمور بشكل صحيح، «مسلطاً الضوء على الطبيعة الحاسمة لأبحاثهم من أجل التخطيط الطويل المدى والتخفيف من آثار الكوارث».

تقييمات دقيقة للمخاطر

تتيح المنهجية التي طورها فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إجراء تقييمات تفصيلية ودقيقة للمخاطر للمدن الساحلية، وتمتد إلى شوارع أو مبان محددة. ويوضح مؤلف الدراسة علي سرهادي، باحث ما بعد الدكتوراه في قسم علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، أن هذا النهج «يزود السلطات وصانعي السياسات بالأدوات الأساسية لإجراء تقييمات مخاطر الفيضانات المركبة الناجمة عن الأعاصير في المدن الساحلية للعقود الحالية والمستقبلية».

وقد طور سرهادي وزملاؤه توقعاتهم من خلال الجمع بين محاكاة الأعاصير والنماذج المناخية التي تأخذ في الاعتبار ظروف المحيطات والغلاف الجوي في ظل توقعات مختلفة لدرجات الحرارة العالمية. كما يسمح هذا النهج بتمثيل دقيق لكيفية تطور الأعاصير من حيث الشدة والتكرار والحجم في ظل سيناريوهات مناخية مختلفة.

أطفال يقفون بين بيوت دمرتها مياه الفيضانات داخل «مخيم يوسف باتير» للاجئين في مابان جنوب السودان (أ.ف.ب)

آفاق البحث المستقبلية

ومع توقعات بازدياد عدد سكان المناطق الساحلية بحلول منتصف القرن، ومع وجود أصول بقيمة تريليونات الدولارات في المناطق المعرضة للفيضانات، فإن نتائج هذا البحث تأتي في الوقت المناسب، وهي بالغة الأهمية. لا تساعد هذه المنهجية في التنبؤ بمخاطر الفيضانات المركبة فحسب، بل تعمل أيضاً بوصفها أداة حاسمة لصانعي القرار في تنفيذ تدابير التكيف. وتشكل هذه التدابير، مثل تعزيز الدفاعات الساحلية، ضرورة أساسية لتعزيز قدرة البنية التحتية على الصمود وحماية المجتمعات من التهديد المتصاعد المتمثل في الأعاصير في عالم يزداد حرارة.


مقالات ذات صلة

بسبب استمرار الزلازل في سانتوريني... إعلان حالة الطوارئ بجزيرة يونانية ثانية

أوروبا رجال الإطفاء يسيرون في قرية فيرا التي تم إخلاؤها تقريبًا في سانتوريني باليونان (إ.ب.أ)

بسبب استمرار الزلازل في سانتوريني... إعلان حالة الطوارئ بجزيرة يونانية ثانية

أعلنت السلطات حالة الطوارئ في جزيرة يونانية ثانية، اليوم (الأربعاء)، فيما تواصل سلسلة من الزلازل هز المنطقة الواقعة جنوب شرقي البلاد في بحر إيجة.

«الشرق الأوسط» (أثينا)
شؤون إقليمية نصب تذكاري لضحايا الزلزال في مدينة أنطاكيا التابعة لولاية هطاي بجنوب تركيا وقد كتبت عليه عبارة «لم ولن يُنسى» (أ.ب)

تركيا: عامان من الحزن والغضب مرّا على كارثة زلزال 6 فبراير

أحيت تركيا، الخميس، بدموع لم تجف وأحزان لا تزال تتجدد، الذكرى الثانية لكارثة زلزال 6 فبراير (شباط) 2023 المزدوج الذي ضرب 11 ولاية في تركيا وأجزاء من شمال سوريا.

سعيد عبد الرازق (أنقرة)
شؤون إقليمية رجلان يسيران أمام منازل دمرها الزلزال في محافظة هاتاي التركية (د.ب.أ)

خبراء: تركيا ما زالت غير مستعدة لمواجهة زلزال في المستقبل

بعد عامين من وقوع زلازل مدمرة في جنوب شرقي تركيا، يحذر العلماء من أن البلاد ما زالت غير مستعدة لمواجهة زلازل في المستقبل.

«الشرق الأوسط» (أنقرة)
يوميات الشرق طوق أمني في شارع صغير بقرية أويا التي تم إخلاؤها تقريباً في جزيرة سانتوريني (إ.ب.أ)

سانتوريني: ما سبب النشاط الزلزالي «غير المعتاد»؟ وبماذا يُنصح السياح؟

دفعت الزلازل المتعددة التي ضربت جزيرة سانتوريني اليونانية آلاف الأشخاص إلى الفرار، وتعطَّلت حركة السفر المرتبطة بالسياح، وأُلحقت أضرارٌ بالبنية الأساسية.

«الشرق الأوسط» (أثينا)
أوروبا سكان سانتوريني يغادرون الجزيرة في ظل استمرار الزلازل (أ.ب)

ثلثا سكان سانتوريني يغادرون الجزيرة في ظل استمرار الزلازل

غادر اليوم الأربعاء ثلثا سكان جزيرة سانتوريني التي يبلغ عدد سكانها 16 ألف شخص إلى البر الرئيسي اليوناني في ظل استمرار الهزات الارتدادية التي ضربت البلاد.

«الشرق الأوسط» (أثينا)

رئيس «إريكسون» لـ«الشرق الأوسط»: «شبكات الاتصال في كأس العالم 2034 ستكون الأكثر تطوراً»

السعودية لا تواكب التكنولوجيا فقط بل تسهم في صياغة مستقبل الاتصالات عالمياً (إريكسون)
السعودية لا تواكب التكنولوجيا فقط بل تسهم في صياغة مستقبل الاتصالات عالمياً (إريكسون)
TT

رئيس «إريكسون» لـ«الشرق الأوسط»: «شبكات الاتصال في كأس العالم 2034 ستكون الأكثر تطوراً»

السعودية لا تواكب التكنولوجيا فقط بل تسهم في صياغة مستقبل الاتصالات عالمياً (إريكسون)
السعودية لا تواكب التكنولوجيا فقط بل تسهم في صياغة مستقبل الاتصالات عالمياً (إريكسون)

تظهر المملكة العربية السعودية بسرعة بوصفها مركزاً تكنولوجياً عالمياً، مستفيدةً من رؤيتها الاستراتيجية 2030 لدفع التحول الرقمي عبر الصناعات. كان حدث «ليب 2025» الذي استضافته مدينة الرياض على مدى أربعة أيام محطةً تقنية رئيسية جمعت قادة الصناعة العالميين لمناقشة مستقبل الاتصالات والابتكار.

التقت «الشرق الأوسط» باتريك جوهانسون، رئيس «إريكسون» الشرق الأوسط وأفريقيا؛ لمناقشة تطورات تقنية الجيل الخامس (5G) التي أحدثت ثورةً في الصناعات، من الألعاب والترفيه إلى المؤسسات والأتمتة الصناعية. يقول جوهانسون إن «السعودية واحدة من أكثر الأسواق تقدماً من حيث توفر الطيف الترددي». ويرى أن الشبكة اللاسلكية في المملكة «قوية جداً بالفعل، وأن إطلاق تقنية (5G) المستقلة سيفتح المزيد من الوظائف».

باتريك جوهانسون رئيس «إريكسون» الشرق الأوسط وأفريقيا متحدثاً لـ«الشرق الأوسط» على هامش مؤتمر «ليب 2025» (إريكسون)

دور «إريكسون» في التحول الرقمي

لعبت شركة «إريكسون» دوراً محورياً في تعزيز نمو قطاع الاتصالات في السعودية، حيث ساهمت بشكل كبير في توسيع شبكات (5G) والأتمتة المدعومة بالذكاء الاصطناعي وتحويل المؤسسات إلى الرقمنة. يشرح جوهانسون كيف ساعدت «إريكسون» في توسيع وتحسين البنية التحتية لـشبكات الجيل الخامس (5G) في جميع أنحاء المملكة، بالتعاون الوثيق مع مشغلي الاتصالات مثل «stc» و«زين» و«موبايلي». ويقول إن شركته تعمل على دمج الأتمتة المدعومة بالذكاء الاصطناعي لتحسين أداء الشبكة وتقليل زمن الانتقال وزيادة كفاءة الطاقة. ويضيف أن «إريكسون» تعمل مع القطاعات الصناعية لتنفيذ شبكات (5G)مخصصة ما يتيح الخدمات اللوجيستية الآلية والصيانة التنبؤية والأمان المدعوم بالذكاء الاصطناعي. ويلفت إلى أن «إريكسون» تعاونت مع مشغلي الاتصالات في السعودية لتقليل انبعاثات الكربون وخفض الاعتماد على الديزل، وتنفيذ ممارسات الاقتصاد الدائري في البنية التحتية للاتصالات.

شبكات (5G) حافزاً للنمو الاقتصادي

يُعد قطاع الاتصالات في السعودية من أقوى القطاعات في المنطقة، حيث يتمتع بنسبة انتشار عالية للهواتف المحمولة، وواحداً من أسرع معدلات تبني (5G) عالمياً. يوضح جوهانسون خلال حديثه الخاص مع «الشرق الأوسط» أن شبكات (5G) ليست مجرد سرعة بل منصة ابتكار تفتح نماذج أعمال جديدة وتطبيقات صناعية محددة.

يشرح جوهانسون كيف تعمل هذه الشبكات على تحويل القطاعات الرئيسية في المملكة، ويرى أنها تسمح للشركات بإنشاء اتصالات ذات زمن انتقال منخفض وأمان عالٍ وسرعة فائقة تلبي احتياجاتها الخاصة. كما يمكن للموانئ والمستودعات والمطارات الاستفادة من الخدمات اللوجيستية الآلية والمراقبة المدعومة بالذكاء الاصطناعي والروبوتات لتحقيق كفاءة أكبر. والمصانع الذكية أيضاً يمكنها تطبيق التحليلات في الوقت الفعلي والصيانة التنبؤية والأتمتة المدعومة بالذكاء الاصطناعي ما يقلل التكاليف التشغيلية.

ويشير باتريك جوهانسون إلى أهمية قطاع الألعاب والرياضات الإلكترونية الذي تجاوزت قيمته مليار دولار، وأصبحت شبكات (5G) عاملاً محورياً فيه. ويشدد على أن «الألعاب ليست عن النطاق الترددي؛ بل عن زمن الانتقال... عندما تلعب عبر الإنترنت، كل جزء من الثانية مهم». من خلال مختبرات الابتكار للألعاب المدعومة بـ(5G)، تضع السعودية نفسها قائداً عالمياً في الرياضات الإلكترونية، وجاذبة لمطوري الألعاب الدولية والبطولات التنافسية.

تقود المملكة العربية السعودية التحول الرقمي مدفوعة برؤية 2030 واستثمارات قوية في البنية التحتية للاتصالات (إريكسون)

تعزيز تجربة الرياضات الحية والترفيه

مع استعدادات المملكة لاستضافة فعاليات كأس العالم 2034 و«إكسبو 2030»، تتتهيأ السعودية لقيادة العالم في الاتصالات من الجيل التالي، مع ضمان أن بنيتها التحتية قادرة على تلبية متطلبات التجارب الرقمية المستقبلية. ما يعني بحسب جوهانسون، أن الاتصال السلس عبر (5G)يعد أمراً بالغ الأهمية لضمان أفضل تجربة للمشجعين والمشاهدين.

ستسمح تقنية (أب لينك) «Uplink» المحسنة بالبث المباشر عالي الدقة من الملاعب، مما يلغي الحاجة إلى شاحنات البث الضخمة. كذا ستمكن تقنيات الواقع الافتراضي (VR) والواقع المعزز (AR) من تجارب رياضية غامرة، تقرب الجماهير العالمية من الحدث. ويقول جوهانسون: «نريد إنشاء أكثر التجارب الرياضية غمراً على الإطلاق، سواء للحضور في الملاعب أو المشاهدين عن بُعد».

فمع الاتصال المحسن، سيتمكن عشاق الرياضة من تخصيص تجربة المشاهدة الخاصة بهم، باختيار زوايا كاميرا مختلفة وإحصائيات في الوقت الفعلي وحتى طبقات الواقع المعزز.

ونوه جوهانسون إلى كأس العالم فيفا 2022 في قطر، حيث تعاملت شبكات (5G)مع حركة مرور قياسية. لكن السعودية تهدف إلى تجاوز ذلك النجاح بحسب قوله، ويزيد: «نهدف إلى جعل كأس العالم 2034 أفضل بعشر مرات من حيث الاتصال».

الرحلة من شبكات (5G) إلى (6G)

بينما لا تزال شبكات (5G) تتوسع، بدأت السعودية بالفعل في وضع الأساس لـ(6G). تاريخياً، يظهر كل جيل لاسلكي جديد كل عقد، مما يجعل عام 2034 محطة محتملة لنشر (6G).

يصرح جوهانسون بأنه «إذا اتبعنا هذا النمط، يجب أن تصل (6G) في نحو 10 سنوات. ولكن على عكس التحولات السابقة، سيكون الانتقال لشبكات الجيل السادس من الاتصالات تطوراً أكثر من كونه ثورة».

ويرى جوهانسون أن السعودية اتخذت بالفعل خطوات استباقية لضمان أن بنيتها التحتية لـ(5G) جاهزة للمستقبل. لقد وفرت «أفضل طيف ترددي في المنطقة، حيث إنها تتصدر الشرق الأوسط في تخصيص الطيف»، ما يضمن قابلية شبكتها للتوسع لتقنيات المستقبل. كما أنها تحسن الشبكات باستخدام الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بأنماط الاستخدام، وتحسين حركة الشبكة، وتعزيز كفاءة الطاقة. وهناك عدد كبير من الاستثمارات في شبكات (5G) المستقلة، ما يجعل الانتقال خطوةً حاسمةً نحو إطلاق الإمكانات الكاملة للجيل السادس. ستسمح شبكات (5G) المستقلة بالحوسبة الطرفية والأتمتة الفورية بالذكاء الاصطناعي وتطبيقات زمن الانتقال المنخفض جداً، وكلها ضرورية لمستقبل (6G) المفرط الاتصال، بحسب قول جوهانسون.

يستفيد قطاع الألعاب الإلكترونية في السعودية من تقنيات الجيل الخامس لتقديم تجربة لعب بلا تأخير (إريكسون)

كيف تبني السعودية شبكة اتصالات مستدامة؟

تعد الاستدامة ركيزةً أساسيةً لرؤية 2030، وتلعب البنية التحتية للاتصالات دوراً رئيسياً في تقليل البصمة الكربونية. يسلط باتريك جوهانسون الضوء على عدة مبادرات تهدف إلى جعل التحول الرقمي في السعودية مستداماً بيئياً. يذكر مسألة تقليل الاعتماد على الديزل قائلاً إن أحد مشغلي الاتصالات في السعودية قلل استخدام الديزل بمقدار 30.000 لتر عبر 480 موقعاً من خلال بنية تحتية موفرة للطاقة. كما أدى استبدال الأنظمة القديمة إلى توفير 30 - 40 في المائة من الطاقة، مما خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير. إضافة إلى إعادة تدوير أكثر من 400 طن متري من معدات الاتصالات، ما قلل النفايات الإلكترونية. ويرى جوهانسون «أن تكون محايداً للكربون ليس مجرد هدف؛ بل يتعلق باتخاذ إجراءات حقيقية... نحن نضمن أن تتجاوز جهود الاستدامة شراء أرصدة الكربون وتقلل الانبعاثات فعلياً».

يعتقد جوهانسون أنه باستخدام الذكاء الاصطناعي، يمكن إيقاف أجزاء الشبكة ديناميكياً عندما لا تكون هناك حاجة إليها، مما يقلل من استخدام الطاقة غير الضروري. ويذكر أن قطاع الاتصالات السعودي رائد في تحسين الطاقة باستخدام الذكاء الاصطناعي، مما يضمن أن تكون شبكات الجيل التالي قوية وصديقة للبيئة.

ويختتم باتريك جوهانسون حديثه لـ«الشرق الأوسط» بالقول: «نحن لا نحتاج فقط إلى شبكات سريعة؛ بل إلى شبكات تخلق تجارب رقمية جديدة تماماً».