计算机模型如何帮助肯尼亚保持照明

在肯尼亚，水就是电力。字面上。为了保证电力供应，肯尼亚当局想知道在即将到来的雨季他们能得到多少水。这就是计算机模型的用武之地。

肯尼亚58%的电力供应来自该国塔纳河流域的水力发电系统。如果盆地的水库没有足够的水，这个系统就会关闭。

Sankar Arumugam他领导了一个由多所大学学者组成的团队，开发了一套计算机建模工具来预测塔纳河流域的季节性降雨和水流，以便水资源管理人员能够就如何管理他们的水库做出明智的决定。

研究小组收集了气候预测模型和预测季节性水流的模型，季节性水流是指从所有支流流入水体的水量。他们还模拟了马辛加大坝水库，这是塔纳河流域水电系统的关键。

“我们用气候模型来预测降雨量，然后用这些数据来预测水流，”Arumugam说。“然后，我们将这些发现插入到马辛加大坝水库的模型中，这就告诉我们，在不危及水电运行的情况下，大坝可以释放多少水。”

十多年来，阿鲁穆加姆一直在与肯尼亚研究人员合作解决这个问题。2000年代初，他在哥伦比亚大学(Columbia University)担任研究员时开始在肯尼亚进行研究，2005年来到北卡罗来纳州立大学(NC State)后，他不断回到这个问题上。

“我们的目标是为肯尼亚提供可靠的电力供应，同时满足灌溉和生态系统等其他用水需求，”Arumugam说。能够预测降雨量和水流可以对水资源管理者产生巨大的影响。

如果水资源管理者知道这可能是一个潮湿的季节，他们可以从大坝水库释放更多的水。这使他们能够产生更多的电力，并帮助他们防止未来可能的洪水。如果模型预测到了旱季，水资源管理人员可以更慢地释放水，以确保在未来几个月有足够的水来发电。对旱季的预测还可以帮助政府官员确定需要哪些其他资源，如化石燃料，来帮助满足国家的电力需求。

“因为我们使用多个模型，我们的结果比以前只使用单一模型的技术可靠10%，”Arumugam说。

“我们现在正在使用这种方法为其他水系统开发类似的工具，”Arumugam说，“包括北卡罗来纳州的系统。”

一篇关于这项工作的论文，”多模式气候预报在改善肯尼亚塔纳河流域水资源和能源管理中的作用，发表在网上应用气象学与气候学杂志．这篇论文由内罗毕大学的C. Oludhe博士合著;北卡罗来纳州的Tushar Sinha博士;和Drs。哥伦比亚水中心的Naresh Devineni和Upmanu Lall。这项研究得到了美国国家海洋和大气管理局的支持。