人工智能和古代智慧聯(lián)手解決沙漠地區(qū)供水問題

沙塵暴對(duì)農(nóng)作物、人類和動(dòng)物健康、建筑和基礎(chǔ)設(shè)施造成了損害，并迫使人們停工數(shù)周。這些風(fēng)暴有其自然來源，但在過去幾十年里，人類引起的因素也增加了這個(gè)問題。隆德大學(xué)水資源工程和中東高級(jí)研究中心的副教授侯賽因-哈希米幾年來一直在研究其原因和趨勢(shì)。

他的研究提供了對(duì)這些挑戰(zhàn)的進(jìn)一步理解，但也提供了一些可能的解決方案：

"我們必須從多學(xué)科的角度來看待這些問題，在以技術(shù)和自然科學(xué)為基礎(chǔ)的事實(shí)中加入社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)和管理方面。"Hossein Hashemi說："從自然適應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)并使用可持續(xù)方法的傳統(tǒng)做法中可以學(xué)到很多東西。"

中東地區(qū)沙塵源密度最高的地方是底格里斯河和幼發(fā)拉底河之間的伊拉克，以及敘利亞和伊拉克邊境。這是Hossein Hashemi目前研究的重點(diǎn)區(qū)域，其中也包括鄰近的土耳其和伊朗。沙塵暴的自然來源主要是沙漠和旱地。在夏季的炎熱月份，強(qiáng)勁的東北風(fēng)將大量的顆粒帶過該地區(qū)。

然而，這些風(fēng)暴正變得越來越頻繁，它們跨越更長(zhǎng)的時(shí)間，并傳播到更廣泛的地區(qū)。氣候變化可能是一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素，但也有人為因素，如更多廢棄的農(nóng)業(yè)用地、上游的水管理、向城市地區(qū)的遷移以及沖突和戰(zhàn)爭(zhēng)造成的人口減少。該地區(qū)與氣候變化和人類活動(dòng)有關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)很少，不足以對(duì)這種關(guān)聯(lián)性作出強(qiáng)有力的結(jié)論。

然而，侯賽因-哈希米和他的團(tuán)隊(duì)利用遙感和先進(jìn)的數(shù)據(jù)建模的輸入，監(jiān)測(cè)了一段時(shí)間的發(fā)展，使他能夠分別研究各種變化和時(shí)間段，以確定可能的原因和影響。

"由于上游的水壩建設(shè)和氣候變化等因素，流入中東地區(qū)的湖泊和沼澤地的水量減少。在人工智能和衛(wèi)星數(shù)據(jù)的支持下，我們可以定義那些我們看到土地更容易成為新的灰塵源的地區(qū)，"侯賽因-哈希米解釋說。

現(xiàn)在，整個(gè)地區(qū)都在使用人工智能繪制地圖，在空間分析的基礎(chǔ)上，他的團(tuán)隊(duì)運(yùn)行的項(xiàng)目的新穎之處在于，隨著時(shí)間的變化，他們可以動(dòng)態(tài)地顯示塵埃源如何隨時(shí)間變化。

"接下來，我們想把這些灰塵源與社會(huì)政治變化聯(lián)系起來。我們正在研究該地區(qū)的土地利用變化和戰(zhàn)爭(zhēng)之間的關(guān)系，特別是在伊拉克。"Hossein Hashemi說："戰(zhàn)爭(zhēng)是如何影響土地使用的，這些變化是否導(dǎo)致土地轉(zhuǎn)變?yōu)榛覊m源。"

這個(gè)研究小組匯集了自然地理學(xué)、社會(huì)學(xué)和工程學(xué)的觀點(diǎn)，最近發(fā)表了一份關(guān)于該地區(qū)湖泊的研究報(bào)告。不良的水管理和干旱期導(dǎo)致它們萎縮并成為潛在的灰塵源。

現(xiàn)在，該團(tuán)隊(duì)將研究對(duì)過去20年土地使用的更詳細(xì)分析，以及與另一張顯示戰(zhàn)爭(zhēng)影響的地圖的相關(guān)性。

"我們有關(guān)于一些地區(qū)有多少人喪生的數(shù)據(jù)，這也是導(dǎo)致更多廢棄土地的原因。我們希望看到土地使用與我們的塵源地圖和戰(zhàn)爭(zhēng)地圖之間的相關(guān)性。"

由于更多的土壤正在變成沙子，水的短缺也在增加，伊拉克的許多村民已經(jīng)被迫搬到城市。土地和人的壓力是會(huì)引起動(dòng)亂的挑戰(zhàn)，使已經(jīng)發(fā)生沖突的地區(qū)更加混亂。

下一步是研究可能的解決方案。同樣，通過使用人工智能來應(yīng)用不同的管理方案，看看什么可以改善情況或至少可以減輕影響。

該地區(qū)的國(guó)家之間有關(guān)于水合作的協(xié)議，但它們并不總是被遵守。古老的坎兒井系統(tǒng)由于其復(fù)原力和可持續(xù)的集水方式，已經(jīng)成為有趣的補(bǔ)充。

坎兒井是一種傳統(tǒng)的水收集和輸送系統(tǒng)，有3000多年的歷史，起源于波斯。它由一個(gè)地下渠道網(wǎng)絡(luò)組成，利用重力將地下水從所謂的含水層帶到地面。這些渠道可以跨越許多公里，在地表上，水可以被進(jìn)一步帶入一個(gè)開放的渠道，并分配給農(nóng)業(yè)使用或飲用水。

"基于自然的解決方案可以增加當(dāng)?shù)氐乃?yīng)。使用集水系統(tǒng)，如洪水散布和坎兒井，可以減少對(duì)環(huán)境水和地表水供應(yīng)的影響，如湖泊和沼澤地。"Hossein Hashemi說："研究表明，湖泊的干涸區(qū)域，如Urmia和Therthar，是中東地區(qū)出現(xiàn)沙塵暴的主要來源。"

現(xiàn)代水基礎(chǔ)設(shè)施和農(nóng)村人口減少了坎兒井的使用，因此一些坎兒井已經(jīng)干涸或沒有得到良好的維護(hù)。然而，在一些地區(qū)，社區(qū)仍然依賴它們作為供水的主要來源。

坎兒井的水流量由地下水位控制。它不會(huì)造成地下含水層的大量減少，因此，它是一種可持續(xù)的水收集方式。由于坎兒井在地下，水的蒸發(fā)損失很小。該系統(tǒng)也有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼘?duì)從潮濕到干燥的年份的變化不太敏感。

"水的喪失意味著生物多樣性的喪失和糧食安全資源的喪失。離底格里斯河和幼發(fā)拉底河流域不遠(yuǎn)的烏爾米耶湖，現(xiàn)在已經(jīng)成為一個(gè)灰塵源。自然資源的枯竭給社會(huì)帶來了風(fēng)險(xiǎn)。這就是為什么我們需要從多學(xué)科的角度來處理這些問題，而且解決方案需要同時(shí)考慮到人類的福祉和自然，"侯賽因-哈希米總結(jié)道。

標(biāo)簽： 人工智能 古代傳承智慧 沙漠地區(qū)供水

　　 原標(biāo)題：人工智能和古代智慧聯(lián)手解決沙漠地區(qū)供水問題