مدلهای پخش و پراکندگی شکوفایی جلبک

یکی از مهمترین پدیده های مخرب در منابع آبی و دریاها شکوفایی جلبک خطرناک (HAB) نام دارد. پیش بینی زمان وقوع و ناحیه پخش شکوفایی جلبک خطرناک(HAB) همواره ذهن مهندسین محیط زیست را به خود مشغول کرده و آنها را به سوی مدل سازی عددی این پدیده سوق داده است. مدل هایی که به مطالعه ی شکوفایی جلبک خطرناک (HAB) می پردازند معمولاً زیرمجموعه ی مدل هایی هستند که فرایندهای عمومی پلانکتونی را بررسی می کنند. اغلب مدل ها احتمال وقوع چند فرایند خاص را که منجر به ایجاد شکوفایی جلبک خطرناک(HAB) می شوند را بررسی می کنند. تعدادی از مدل ها هم به شدّت به داده های میدانی وابسته اند و سعی می کنند روابط دینامیکی موجود در پسِ داده ها را استخراج کنند. مدل های دیگری هستند که فیزیکی و یا بیولوژیکی هستند. از وقتی که مدل های فیزیکی و بیولوژیکی گسترش یافته اند مدل ها نقش فزاینده ای در تحقیقات در زمینه ی شکوفایی جلبک خطرناک پیدا کرده اند. تکنیک هایی مانند تلفیق داده ها می توانند توانایی پیش بینی مدل ها را افزایش دهند، استراتژی های نمونه برداری میدانی را ارتقا بخشند و پارامترها و فرایندهای ناشناخته را بهتر به کار گیرند. من در این پژوهش تعداد زیادی از مدل هایی را که به HABها می پردازند را بررسی می کنم. این مدل ها را بر اساس پارامتر پیچیدگی به ترتیب درآورده ام و با مدل های بیولوژیکی متراکم (بدون دینامیک فیزیکی) شروع می کنم. سپس به سوی مدل های بیولوژیکی با دقت بیشتر، تراکم کمتر، پیچیدگی بیشتر و پارامترها و فرایندهای ناشناخته بیشتر تغییر مسیر می دهم. در ادامه به بررسی مدل های مرکب فیزیکی-بیولوژیکی می پردازم. این گروه را با آنهایی که فقط از فیزیک ساده استفاده کرده اند (مانند پخش و شنا کردن)، شروع کرده و سپس به سراغ آنهایی می روم که دینامیک فیزیکی جزئی و دقیق را در دستور کار قرار داده اند.