Original Title: The Global Forest Fire Emissions Prediction System version 1.0
Source: doi.org/10.5194/gmd-17-7713-2024
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ប្រព័ន្ធព្យាករណ៍ការបញ្ចេញឧស្ម័នពីភ្លើងឆេះព្រៃសកលជំនាន់ទី១.០

ចំណងជើងដើម៖ The Global Forest Fire Emissions Prediction System version 1.0

អ្នកនិពន្ធ៖ Kerry Anderson (Environment and Climate Change Canada), Jack Chen (Environment and Climate Change Canada), Peter Englefield (Natural Resources Canada), Debora Griffin (Environment and Climate Change Canada), Paul A. Makar (Environment and Climate Change Canada), Dan Thompson (Natural Resources Canada)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2024, Geoscientific Model Development

វិស័យសិក្សា៖ Atmospheric Science

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ឯកសារនេះផ្តោតលើការដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមក្នុងការប៉ាន់ស្មានបរិមាណបញ្ចេញផ្សែង និងឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់ពីភ្លើងឆេះព្រៃសកលក្នុងពេលជាក់ស្តែង (Near-real time) ដើម្បីកែលម្អប្រព័ន្ធព្យាករណ៍គុណភាពខ្យល់។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានអភិវឌ្ឍប្រព័ន្ធ GFFEPS ដែលជាម៉ូដែលបែបពីក្រោមឡើងលើ (Bottom-up approach) ដោយរួមបញ្ចូលទិន្នន័យពីផ្កាយរណប អាកាសធាតុ និងការគណនាឥរិយាបថភ្លើងឆេះព្រៃ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
GFFEPS (Global Forest Fire Emissions Prediction System)
ប្រព័ន្ធ GFFEPS (ប្រព័ន្ធព្យាករណ៍ការបញ្ចេញឧស្ម័នពីភ្លើងឆេះព្រៃសកល)
អាចធ្វើការទស្សន៍ទាយក្នុងពេលជាក់ស្តែង (Near-real-time) ដោយប្រើប្រាស់ទិន្នន័យអាកាសធាតុប្រចាំថ្ងៃ សំណើមឥន្ធនៈ និងបម្រែបម្រួលរុក្ខជាតិ (Phenology)។ វាដំណើរការល្អសម្រាប់ការវាយតម្លៃភ្លើងឆេះកសិកម្មដោយប្រើទិន្នន័យ FAO។ ពឹងផ្អែកខ្លាំងលើប្រព័ន្ធវាយតម្លៃព្រៃឈើកាណាដា (CFFDRS) ដែលតម្រូវឱ្យមានការសន្មត់បន្ថែមសម្រាប់តំបន់ត្រូពិច និងអាហ្វ្រិក ហើយប្រើប្រាស់ផែនទីគ្របដណ្តប់ដីជំនាន់ចាស់ឆ្នាំ ២០០០ (GLC2000)។ វាយតម្លៃបរិមាណកាបូនសរុបទាបជាង GFAS និង GFED (៨០% និង ៧៤%) ដោយសារម៉ូដែលនេះគិតបញ្ចូលពីឥទ្ធិពលសំណើមឥន្ធនៈ ប៉ុន្តែទទួលបានលទ្ធផលប្រហាក់ប្រហែលនឹង FINN 1.5។
GFED4.1s (Global Fire Emissions Database)
មូលដ្ឋានទិន្នន័យ GFED4.1s (គំរូផ្អែកលើផ្ទៃដីឆេះ)
មានភាពសុក្រឹតខ្ពស់ក្នុងការប៉ាន់ស្មានផ្ទៃដីឆេះដោយផ្អែកលើទិន្នន័យ MODIS និងរួមបញ្ចូលវិធីសាស្ត្រគណនាពីភ្លើងឆេះទំហំតូចៗ (Small-fire boost) យ៉ាងលម្អិត។ មិនអាចផ្តល់ទិន្នន័យព្យាករណ៍ក្នុងពេលជាក់ស្តែងបានទេ (ជាទិន្នន័យបូកសរុបប្រចាំខែ) និងប្រើប្រាស់អត្រាភាពឆេះអស់ថេរ (Static) ដោយមិនគិតពីបម្រែបម្រួលអាកាសធាតុប្រចាំថ្ងៃ។ វាយតម្លៃការបញ្ចេញកាបូននៅតំបន់អាហ្វ្រិក (៤៩.៥% នៃសកលលោក) ខ្ពស់ជាង GFFEPS ប៉ុន្តែវាយតម្លៃទាបជាងសម្រាប់តំបន់កសិកម្ម។
FINN (Fire INventory from NCAR - Versions 1.5 & 2.5)
ប្រព័ន្ធ FINN (បញ្ជីសារពើភណ្ឌភ្លើងឆេះពី NCAR)
អាចផ្តល់ទិន្នន័យក្នុងពេលជាក់ស្តែង (Near-real-time) ដោយផ្តោតលើការបញ្ចេញប្រភេទសារធាតុគីមីច្រើនប្រភេទផ្សេងៗគ្នា និងមានទំហំភាពច្បាស់ខ្ពស់បែងចែកតាមតំបន់។ មិនបានប្រើប្រាស់កត្តាអាកាសធាតុ ឬសំណើមឥន្ធនៈដើម្បីគណនាភាពឆេះអស់រលីងនោះទេ ហើយកំណែ ២.៥ ត្រូវបានរកឃើញថាបានប៉ាន់ស្មានទំហំដីឆេះលើសកម្រិតទ្វេដង។ FINN 1.5 ផ្តល់លទ្ធផលកាបូនប្រហាក់ប្រហែលនឹង GFFEPS ចំណែកឯ FINN 2.5 វាយតម្លៃកាបូនខ្ពស់ជាងគេបំផុតក្នុងចំណោមម៉ូដែលទាំងអស់ក្នុងឆ្នាំ ២០១៩ (៤២៣១ Tg C/yr)។
GFAS (Global Fire Assimilation System)
ប្រព័ន្ធ GFAS (ប្រព័ន្ធផ្ទៀងផ្ទាត់ភ្លើងឆេះសកល)
ជាវិធីសាស្ត្រពីលើចុះក្រោម (Top-down) ដោយពឹងផ្អែកលើថាមពលវិទ្យុសកម្មនៃភ្លើង (FRP) និងត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងប្រព័ន្ធ CAMS។ មានដែនកំណត់ដោយសារពេលវេលាផ្កាយរណបឆ្លងកាត់ កម្រិតភាពច្បាស់នៃសេនស័រ និងការបិទបាំងដោយពពកឬផ្សែងក្រាស់។ បង្កើតបរិមាណឧស្ម័នកាបូនសរុបខ្ពស់ជាង GFFEPS ដោយគ្របដណ្តប់ការសាយភាយធំៗ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការដំណើរការប្រព័ន្ធ GFFEPS តម្រូវឱ្យមានហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធកុំព្យូទ័រខ្លាំង និងទិន្នន័យអាកាសធាតុ ព្រមទាំងទិន្នន័យផ្កាយរណបប្រចាំថ្ងៃជាបន្តបន្ទាប់។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះផ្អែកលើប្រព័ន្ធអាកាសធាតុ និងប្រភេទឥន្ធនៈព្រៃឈើរបស់ប្រទេសកាណាដា (CFFDRS) ភាគច្រើន ទើបធ្វើឱ្យការវាយតម្លៃតំបន់ត្រូពិច ឬព្រៃលិចទឹកនៅអាស៊ីអាគ្នេយ៍ត្រូវពឹងផ្អែកលើការសន្មត់បន្ថែម។ សម្រាប់កម្ពុជា ការកំណត់ប្រភេទព្រៃឈើកាណាដាមកប្រើលើព្រៃរដូវប្រាំង (Dry Dipterocarp) អាចនឹងមានភាពខុសឆ្គងខ្លះ ប៉ុន្តែវិធីសាស្ត្រវាយតម្លៃភ្លើងកសិកម្មដោយប្រើទិន្នន័យ FAO គឺមានប្រយោជន៍ខ្លាំង។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រ GFFEPS នេះមានសក្តានុពលខ្ពស់សម្រាប់អនុវត្តនៅប្រទេសកម្ពុជា ជាពិសេសក្នុងការតាមដានគុណភាពខ្យល់ និងការគ្រប់គ្រងការឆេះព្រៃនារដូវប្រាំង។

ជារួម ប្រព័ន្ធនេះផ្តល់នូវអត្ថប្រយោជន៍ធំធេងដល់កម្ពុជាក្នុងការកែលម្អប្រព័ន្ធប្រកាសអាសន្នគុណភាពខ្យល់ ផ្សែងអ័ព្ទឆ្លងដែន និងការរាយការណ៍ពីបរិមាណឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់ពីវិស័យព្រៃឈើ និងការប្រើប្រាស់ដីធ្លី។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ CFFDRS និងកត្តាឥន្ធនៈ: និស្សិតគួរតែសិក្សាពីសៀវភៅណែនាំរបស់កាណាដា Canadian Forest Fire Danger Rating System (CFFDRS) ជាពិសេស FWI (Fire Weather Index) និង FBP (Fire Behavior Prediction) ដើម្បីយល់ពីឥទ្ធិពលអាកាសធាតុទៅលើការឆេះព្រៃ។
  2. ប្រមូលទិន្នន័យចំណុចក្តៅពីផ្កាយរណប: ប្រើប្រាស់ NASA FIRMS ដើម្បីទាញយកទិន្នន័យចំណុចក្តៅ (Hotspots) ប្រចាំថ្ងៃពីសេនស័រផ្កាយរណប VIIRSMODIS ដែលគ្របដណ្តប់ដែនដីប្រទេសកម្ពុជា និងប្រទេសជិតខាង។
  3. រៀបចំផែនទី និងទិន្នន័យប្រើប្រាស់ដី: ជំនួសផែនទីសកលជំនាន់ចាស់ GLC2000 ដោយប្រើប្រាស់ផែនទីទំនើបដូចជា MODIS Land Cover (MCD12C1) ឬទិន្នន័យគម្របព្រៃឈើរបស់ក្រសួងបរិស្ថានកម្ពុជា ដើម្បីកំណត់ប្រភេទឥន្ធនៈ (Fuel types) ឱ្យបានច្បាស់លាស់ជាងមុន។
  4. ដំឡើងកូដ និងដំណើរការម៉ូដែលជាមួយទិន្នន័យអាកាសធាតុ: ទាញយកកូដ GFFEPS (Source Code) ដែលដាក់ឱ្យប្រើប្រាស់នៅលើ Zenodo ហើយបញ្ចូលទិន្នន័យអាកាសធាតុក្នុងតំបន់ (ដូចជាទិន្នន័យពី ERA5 Reanalysis) ដើម្បីសាកល្បងការប៉ាន់ស្មានបរិមាណផ្សែងនៅក្នុងបរិបទស្រុកខ្មែរ។
  5. ប្រៀបធៀប និងផ្ទៀងផ្ទាត់លទ្ធផលជាមួយនឹងទិន្នន័យជាក់ស្តែង: ប្រៀបធៀបលទ្ធផលដែលគណនាបានជាមួយនឹងទិន្នន័យពីម៉ូដែល GFED4.1sFINN ព្រមទាំងយកមកផ្ទៀងផ្ទាត់ជាមួយទិន្នន័យគុណភាពខ្យល់ PM2.5 ជាក់ស្តែងពីស្ថានីយវាស់វែងនានាក្នុងប្រទេសកម្ពុជា។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Bottom-up approach វិធីសាស្ត្រគណនាការបញ្ចេញផ្សែងដោយចាប់ផ្តើមពីទិន្នន័យមូលដ្ឋានតូចៗដាច់ដោយឡែកពីគ្នា ដូចជាទំហំផ្ទៃដីឆេះ បរិមាណអុសឬស្មៅ (Fuel load) និងអត្រាឆេះអស់ រួចទើបបូកសរុបបញ្ចូលគ្នាជាទិន្នន័យសរុបថ្នាក់តំបន់ ឬសកលលោក។ ដូចជាការរាប់ចំនួនឥដ្ឋ និងស៊ីម៉ងត៍ដែលប្រើក្នុងបន្ទប់នីមួយៗ រួចបូកសរុបដើម្បីដឹងពីតម្លៃសាងសង់ផ្ទះទាំងមូល ជាជាងការវាយតម្លៃជារួមពីខាងក្រៅ។
Fire Weather Index (FWI) ប្រព័ន្ធសន្ទស្សន៍ដែលប្រមូលយកទិន្នន័យអាកាសធាតុប្រចាំថ្ងៃ (កម្តៅ សំណើម ខ្យល់ និងទឹកភ្លៀង) មកគណនាដើម្បីវាយតម្លៃកម្រិតភាពស្ងួតនៃរុក្ខជាតិ និងព្យាករណ៍ពីហានិភ័យ ឬសភាពខ្លាំងក្លានៃការឆេះព្រៃនៅតំបន់ណាមួយ។ ដូចជាកម្មវិធីទូរស័ព្ទប្រាប់ពីសីតុណ្ហភាព និងសំណើមខ្យល់ ដែលជួយទស្សន៍ទាយប្រាប់អ្នកថាតើសម្លៀកបំពាក់ដែលហាលទុកនៅខាងក្រៅអាចនឹងឆាប់ស្ងួតកម្រិតណា។
Combustion completeness (CC) ភាគរយនៃបរិមាណឥន្ធនៈ (ឈើ ស្លឹកឈើ ស្មៅ) ដែលបានឆេះក្លាយជាផេះ និងផ្សែង ធៀបនឹងបរិមាណឥន្ធនៈសរុបដែលមាននៅលើទីតាំងឆេះនោះ ដោយវាប្រែប្រួលទៅតាមកម្រិតសំណើម និងប្រភេទរុក្ខជាតិ។ ដូចជាការដុតគំនរសម្រាមទំហំធំមួយ ហើយនៅពេលរលត់ទៅវិញ មានសម្រាមខ្លះឆេះអស់រលីង ចំណែកខ្លះទៀតនៅសល់កម្ទេចកំទី ឯភាគរយដែលឆេះអស់នោះឯងគឺជាការវាស់វែងនេះ។
Plant phenology ការសិក្សាពីវដ្តធម្មជាតិតាមរដូវកាលរបស់រុក្ខជាតិ ដូចជាការលូតលាស់ស្លឹកខ្ចី ការប្រែពណ៌ស្លឹក និងការជ្រុះស្លឹកឬស្ងួតក្រៀមនៅរដូវប្រាំង ដែលអាយុកាលនិងស្ថានភាពទាំងនេះជះឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងដល់បរិមាណឥន្ធនៈងាយឆេះ។ ដូចជាការសង្កេតមើលវដ្តជីវិតរបស់ដើមអង្គាដី ដែលជ្រុះស្លឹកអស់នៅរដូវប្រាំង រួចលូតលាស់ស្លឹកពណ៌បៃតងវិញនៅពេលមានភ្លៀងធ្លាក់។
Emission factors (EFs) តួលេខមេគុណដែលតំណាងឱ្យបរិមាណម៉ាស់នៃប្រភេទម៉ូលេគុលនីមួយៗ (ឧទាហរណ៍៖ CO2, CH4, ឬ PM2.5) ដែលត្រូវបញ្ចេញមកក្រៅរាល់ពេលដែលមានការឆេះវត្ថុធាតុដើម (ឥន្ធនៈស្ងួត) អស់ចំនួនមួយគីឡូក្រាម។ ដូចជាកម្រិតនៃការស៊ីសាំងរបស់រថយន្ត ដោយរថយន្តខ្លះស៊ីសាំង ១លីត្រ បញ្ចេញផ្សែងខ្មៅច្រើន ចំណែករថយន្តខ្លះទៀតបញ្ចេញផ្សែងតិចតួច។
Satellite hotspot ចំណុចភីកសែល (Pixel) នៅលើផ្ទៃដីដែលចាប់បានដោយសេនស័រផ្កាយរណប (ដូចជា VIIRS ឫ MODIS) ដោយវាស់ឃើញមានសីតុណ្ហភាពកម្តៅខ្ពស់ខុសពីធម្មតា ដែលជាសញ្ញាបញ្ជាក់ថាមានភ្លើងកំពុងឆេះសកម្មនៅទីនោះ។ ដូចជាការប្រើកាមេរ៉ាចាប់កម្តៅ (Thermal camera) ថតមើលពីលើអាកាស ដើម្បីរកមើលកន្លែងដែលមានមនុស្សកំពុងដុតភ្លើងក្នុងទីងងឹត។
Foliar moisture content (FMC) កម្រិតបរិមាណជាតិទឹកដែលមានផ្ទុកនៅក្នុងស្លឹកឈើស្រស់ ដែលជាកត្តាកំណត់ថាតើភ្លើងអាចឆេះរាលដាលដល់ផ្នែកខាងលើ (ចុងស៊ុបព្រៃ) បានឬអត់ ព្រោះស្លឹកដែលមានជាតិទឹកតិចនឹងងាយចាប់ឆេះជាង។ ដូចជាការព្យាយាមដុតស្លឹកចេកស្រស់ និងស្លឹកចេកក្រៀមត្រៀម ដោយស្លឹកស្រស់ពិបាកនឹងឆេះព្រោះវាមានផ្ទុកជាតិទឹកច្រើននៅខាងក្នុង។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖