Miljømodellering

Miljømodellering er bruk av matematiske og numeriske modeller for å beskrive, forklare og forutsi miljøprosesser. Målet er å forstå samspillet mellom vann-, luft-, jord- og økosystemkomponenter samt påvirkninger fra menneskelig aktivitet, og å støtte beslutninger innen forvaltning, planlegging og risikoanalyse.

Modellene kan være deterministiske eller stokastiske, prosessbaserte eller empiriske, og de opererer ofte i kombinasjon med geografiske informasjonssystemer (GIS) for romlig analyse. Vanlige fagområder inkluderer hydrologi og vannkvalitet, luftforurensing og atmosfærisk transport, klima- og økosystempåvirkning, marin og kystforvaltning samt landbruksrelaterte prosesser.

Arbeidsflyten i miljømodellering omfatter problemdefinisjon, innsamling og kvalitetssikring av data, modellvalg eller konstruksjon, kalibrering og validering mot feltdata, usikkerhets- og sensibilitetsanalyse, samt simulering av scenarier. Datagrunnlag inkluderer meteorologiske data, emisjons- og avrenningsdata, terreng- og arealbruksdata samt biogeokjemiske parametere.

Typer modeller inkluderer prosessbaserte (fysiske og kjemiske prosesser), empiriske/‑statistiske modeller, og kombinasjoner gjennom koblede eller agentbaserte rammeverk. Modellene kan være tids- og rombaserte og ofte integrert i GIS eller andre programvaremiljøer.

Bruksområder omfatter vurdering av flom- og forurensningsrisiko, evaluering av politikk og tiltak, planlegging av vannressurser, analyse av klima- og økosystemeffekter, samt miljøovervåking og risikoaksept. Utfordringer inkluderer datamangel, usikkerhet i parametere, skaleringsproblemer, kompleksitet ved kobling av systemer og behovet for dokumentasjon og reproduksjon av modeller. Eksempler på verktøy og plattformer inkluderer SWAT, HEC-HMS, CMAQ og MIKE-suits, avhengig av disiplin og problemstilling.