探索利用转移路径理论构建溢油预测方案

复杂系统的转移路径理论(TPT)已被证明是一种稳健方法,可直接统计刻画连接任意两个预设流场区域(如$\mathcal A$与$\mathcal B$)的轨迹集合。更具体地,转移路径始于$\mathcal A$而后进入$\mathcal B$,且不绕回$\mathcal A$或$\mathcal B$。由此,它们对从$\mathcal A$到$\mathcal B$的输运做出有效贡献。本文探索将其用于构建可预测海洋中溢油演化的方案。这涉及对TPT的适当改造,使其包含一个向通常为开放域的区域泵入油的储层。此外,我们放宽了油在前往受保护兴趣区域途中不得返回溢油点的限制。TPT应用于截至当前的油轨迹(例如由数据同化系统产生的速度积分得到,或由高频雷达推断得到),以预测其后的转移油路径,而无需依赖预报的油轨迹。作为概念验证,我们考虑了Trion油田(位于墨西哥湾西北部Perdido Foldbelt内开发中)的假设溢油,以及Deepwater Horizon溢油事件。所用轨迹由气候态与后报表面流速和风场积分得到,或由卫星追踪表面漂流浮标产生,每种情形均离散为马尔可夫链,为基于TPT的预测提供框架。