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

النساء أكثر عرضةً للوفاة بعد الكوارث الطبيعية مقارنةً بالرجال

يوميات الشرق النساء أكثر عرضة للوفاة بعد الكوارث الطبيعية بمقدار 14 مرة مقارنة بالرجال (أ.ب)

النساء أكثر عرضةً للوفاة بعد الكوارث الطبيعية مقارنةً بالرجال

أكّد تقرير جديد أصدرته منظمة القيادة البيئية النسائية في أستراليا أن النساء أكثر عُرضةً للوفاة بعد الكوارث الطبيعية بمقدار 14 مرة مقارنةً بالرجال.

«الشرق الأوسط» (سيدني)
أفريقيا سكان محليون يتجمعون في موقع انهيار أرضي بقرية موليتاكا في منطقة مايب موليتاكا بمقاطعة إنغا في بابوا غينيا الجديدة (أ.ف.ب)

انزلاق التربة يدفن أكثر من ألفَي شخص في بابوا غينيا الجديدة

أعلنت بابوا غينيا الجديدة، اليوم الاثنين، أن أكثر من ألفيْ شخص دُفنوا جراء انزلاق التربة الذي طمر قرية نائية، وذلك في رسالة إلى الأمم المتحدة.

«الشرق الأوسط» (بور مورسبي)
العالم من موقع انزلاق التربة الواسع في بابوا غينيا الجديدة (أ.ف.ب)

تقديرات أممية: 670 قتيلاً جراء انزلاق التربة في بابوا غينيا الجديدة

أفاد مسؤول، الأحد، بأن تقديرات الأمم المتحدة تفيد بمصرع 670 شخصاً جراء انزلاق واسع للتربة في بابوا غينيا الجديدة، بعدما طمرت الوحول والأنقاض المئات، منذ الجمعة.

«الشرق الأوسط» (بورت مورسبي)
العالم تظهر هذه الصورة المنشورة من قبل المنظمة الدولية للهجرة في 25 مايو 2024 سكاناً محليين يحملون شخصاً على نقالة من موقع الانهيار الأرضي (أ.ف.ب)

انهيار أرضي يدفن أكثر من 300 شخص في بابوا غينيا الجديدة

ذكرت وسائل إعلام محلية اليوم أن أكثر من 300 شخص وما يزيد على 1100 منزل دُفنوا جراء انهيار أرضي هائل دمر قرية نائية في شمال بابوا غينيا الجديدة، وفق «رويترز».

«الشرق الأوسط» (بورت مورسبي)
آسيا المناطق المتضررة من الفيضانات والحمم الباردة في غرب سومطرة (إ.ب.أ)

الحمم البركانية الباردة والفيضانات تخلف 41 قتيلاً في سومطرة بإندونيسيا

قال مسؤول كبير في وكالة إدارة الكوارث المحلية إن حصيلة الفيضانات وتدفقات الحمم الباردة في جزيرة سومطرة بغرب إندونيسيا ارتفعت إلى 41 متوفّى و17 مفقوداً

«الشرق الأوسط» (جاكرتا)

كيف تضمن «أبل» حوسبة سحابية آمنة في تطبيقاتها للذكاء الاصطناعي؟

كيف تضمن «أبل» حوسبة سحابية آمنة في تطبيقاتها للذكاء الاصطناعي؟
TT

كيف تضمن «أبل» حوسبة سحابية آمنة في تطبيقاتها للذكاء الاصطناعي؟

كيف تضمن «أبل» حوسبة سحابية آمنة في تطبيقاتها للذكاء الاصطناعي؟

مع دخول شركة «أبل» سباق دمج الذكاء الاصطناعي في أجهزتها وخدماتها الاستهلاكية، تراهن شركة التكنولوجيا العملاقة على التركيز القوي على الخصوصية والأمان لتمييز عروضها في سوق شديدة التنافسية.

وبالفعل، كشفت «أبل» خلال مؤتمر المطورين العالمي الأخير بداية شهر يونيو (حزيران) الماضي، عن نظامها الطموح للذكاء الاصطناعي «Apple Intelligence» الذي يتضمن تقديم خدمة حوسبة سحابية خاصة وآمنة مصممة للتعامل مع مهام الذكاء الاصطناعي المعقدة.

نهج الأمن أولاً

تعدّ خدمة الحوسبة السحابية الخاصة الجديدة من «أبل» حجر الزاوية في استراتيجية الذكاء الاصطناعي للشركة، مع التشديد على أهمية الخصوصية والأمان في تطبيقات الذكاء الاصطناعي. تعمل هذه الخدمة على تعزيز إجراءات الأمان المستندة إلى الأجهزة مثل «سيكيور بووت» (Secure Boot) و«سيكيور إنكلايف بروسيسور» (Secure Enclave Processor ) لإنشاء بيئة آمنة لحسابات الذكاء الاصطناعي.

ماذا يعني كل منهما؟

تُعد «سيكيور بووت» ميزة في البرامج الثابتة على أجهزة «أبل» المزودة بشريحة «T2» أو أحدث، تعمل كحارس بوابة يتأكد من أن البرامج المصرّح بها فقط تبدأ تشغيل الجهاز. تتحقق من شرعية نظام التشغيل قبل السماح بتحميله؛ مما يمنع البرامج غير المصرح بها من السيطرة. هذا يحمي الأجهزة من البرمجيات الخبيثة والهجمات الضارة.

أما معالج «سيكيور إنكلايف بروسيسور» (Secure Enclave Processor ) الموجود في أجهزة «أبل» المزودة بشريحة «A11» أو أحدث، هو شريحة مخصصة للتعامل مع معلومات المستخدم الحساسة مثل كلمات المرور، وبصمات الأصابع، ومفاتيح التشفير. يعمل بشكل مستقل عن المعالج الرئيسي؛ مما يوفر طبقة إضافية من الحماية ضد الثغرات البرمجية المحتملة.

ماركو مسعد باحث في مركز الشرق الأوسط للسياسات بواشنطن وخبير في الأمن السيبراني والذكاء الاصطناعي (الشرق الأوسط)

يشرح ماركو مسعد، الباحث في مركز الشرق الأوسط للسياسات بواشنطن والخبير في الأمن السيبراني والذكاء الاصطناعي، في حديث خاص لـ«الشرق الأوسط» من الولايات المتحدة بأن ذلك يوفر لـ«أبل» إمكانية الحفاظ على الخصوصية؛ لأنها تعالج بيانات عملائها بنفسها وليس عن طريق طرف ثالث.

وأشار مسعد إلى أن وجود تقنية السحابة الجديدة مع تقنيات الحماية الموجودة بالفعل ستعزز قدرة «أبل» على حماية الفضاء السحابي. ويعتبر أن ذلك يجعل خطر الهجمات محدود النطاق بسبب القدرة على عزل التطبيقات، حيث يكون لكل تطبيق القدرة للوصول إلى أقل حجم من البيانات ليضمن تشغيله فقط.

الأمان والخصوصية

تم إطلاق الحوسبة السحابية الخاصة بـ«أبل» (Private Cloud Compute /PCC) في يونيو (حزيران) 2024 جنباً إلى جنب مع نظام الذكاء الاصطناعي «Apple Intelligence»، وهو نظام قائم على السحابة مصمم خصيصاً لمعالجة بيانات المستخدم مع الاهتمام البالغ بالخصوصية.

وفي حين يعتمد «Apple Intelligence» على المعالجة على الجهاز للعديد من المهام، تتولى «الحوسبة السحابية الخاصة» الميزات المعقدة للذكاء الاصطناعي التي تتطلب المزيد من القدرة على المعالجة. الفرق الرئيسي هو أن «PCC» يضمن أن بيانات المستخدم لا تترك الجهاز في شكل يمكن استخدامه.

وتؤكد «أبل» أن البيانات التي يتم إرسالها إلى «PCC» مشفرة وتُستخدم فقط لتلبية طلب المستخدم. بمجرد اكتمال المهمة، يقوم «PCC» بحذفها بالكامل. كما تم تصميم «PCC» مع وضع الشفافية في الحسبان، فالنظام مبني للسماح للباحثين الأمنيين المستقلين بالتحقق من ممارسات معالجة البيانات الخاصة به. هذا يعزز الثقة في تدابير الخصوصية للنظام.

سيتطلب دمج «شات جي بي تي» في «سيري» أن يقرر المستخدمون ما إذا كانوا موافقين على إرسال طلبات معقدة إلى أداة الذكاء الاصطناعي (شاترستوك)

الشراكة مع «OpenAI» والتكامل مع «سيري»

أحد الجوانب الرئيسية لاستراتيجية الذكاء الاصطناعي لشركة «أبل» هو شراكتها مع «أوبن آي» (OpenAI) لدمج برنامج الدردشة «شات جي بي تي» (ChatGPT) في مساعدها الرقمي «سيري». وقد أثار هذا التعاون بعض المخاوف وطرح العديد من الاستفسارات بشأن الآثار الأمنية لأداة الذكاء الاصطناعي المستخدمة على نطاق واسع. كما يحذر خبراء التقنية من أن أقل المهاجمين السيبرانيين خبرة لديهم القدرة الآن على استخدام «OpenAI» لتقليد اللغة البشرية، وإنشاء رسائل بريد إلكتروني تصيدية أكثر تقدماً، وإنشاء مواقع مزيفة، وتنظيم حملات تضليل.

سيتطلب دمج «ChatGPT» في «سيري» أن يقرر المستخدمون ما إذا كانوا موافقين على إرسال طلبات معقدة إلى أداة الذكاء الاصطناعي. وينوه ماركو مسعد في حديثه لـ«الشرق الأوسط» إلى تأكيد «أبل» وجود إجراءات حماية الخصوصية، مثل إخفاء عناوين بروتوكول الإنترنت (IP) والتأكد من أن «OpenAI» لن يخزّن الطلبات. وأضاف مسعد أنه إذا ربط المستخدمون حساب «شات جي بي تي»، فسيتم تطبيق سياسات استخدام البيانات الخاصة بـ«OpenAI» والتي تتضمن استخدام بيانات المستخدم للتدريب على نماذج الذكاء الاصطناعي بشكل افتراضي. وحذر ماركو مسعد من أنه «مع افتقار وجود سياسة واضحة ورادعة للذكاء الاصطناعي باستثناء الاتحاد الأوروبي، تظل الخصوصية أمراً مشكوكاً فيه؛ لأنه ببساطة لدى شركات التكنولوجيا إمكانيات أكبر من الحكومات وهي التي تحتفظ بتك الأسرار»، على حد تعبيره.

التدابير الأمنية ومراقبة المستخدم

وللتخفيف من المخاطر الأمنية التي تشكلها أدوات الذكاء الاصطناعي مثل «شات جي بي تي»، يُعد التدريب القوي على الأمن السيبراني للموظفين والتدابير الاستباقية من قِبل أقسام تكنولوجيا المعلومات أمراً ضرورياً. كما تسمح «أبل» للمستخدمين بتعطيل تدريب نموذج الذكاء الاصطناعي في تطبيق «ChatGPT iOS» وعلى الويب. يمكن الوصول إلى هذه الميزة من خلال إعدادات التطبيق ضمن «عناصر التحكم في البيانات»، حيث يمكن للمستخدمين تبديل خيار «تحسين النموذج للجميع»؛ مما يضمن عدم استخدام المحادثات الجديدة لنماذج التدريب.

وضع معيار جديد

يرى الخبراء أنه يمكن لنهج «أبل» في دمج الذكاء الاصطناعي مع التركيز القوي على الخصوصية والأمان أن يضع معياراً جديداً لهذه الصناعة. ويهدف التزام الشركة بحماية البيانات، إلى جانب قدرات الذكاء الاصطناعي المبتكرة، إلى الحفاظ على ثقة المستخدم مع تحفيز اعتماد تقنيات الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع.

ومع ذلك، فإن النجاح النهائي لاستراتيجية «أبل» سيعتمد على التنفيذ الفعال، والشفافية، وتثقيف المستخدم. لا يحمي هذا النهج بيانات المستخدم فحسب، بل يعزز أيضاً بيئة يمكن أن يزدهر فيها الذكاء الاصطناعي؛ مما يؤدي إلى التقدم المستقبلي في التكنولوجيا وتعزيز تجربة المستخدم الشاملة.