Skip to content

GCRI · علوم النظم والنمذجة

نمذجة النظم المقترنة

Water, energy, food, health, the economy and infrastructure depend on each other, so models of one system miss effects that arrive through the others. Coupled modelling links models so that drought can reduce hydropower, raise food prices and strain health services in one simulation. This page sets out how coupled models are built, where coupling introduces error, and what evidence serves the institutions that use integrated assessments.

02السؤال

Coupled systems modelling: how the risk develops.

Linking water, energy, food, health and infrastructure models without hiding assumptions. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.

الآلية

Feedbacks cross boundaries

Effects travel between النظم and sometimes return, as when water scarcity raises energy demand for pumping, which raises water demand for cooling.

الآلية

Scales and units must match

Coupled models must reconcile different time steps, spatial resolutions and units. Mismatches create artefacts that look like results.

الآلية

Interfaces carry assumptions

What passes between models, and how often, is a modelling choice. Loose coupling is simpler; tight coupling captures feedback but is harder to test.

الآلية

Uncertainty compounds

Uncertainty in each component propagates through the chain, so coupled results can be more uncertain than any single model.

03الجغرافيا

الأخطار والتعرض في أمريكا الشمالية.

كثافة السكان ومياه الفيضانات والأضواء الليلية فوق أمريكا الشمالية، من NASA GIBS. وتحمل كل طبقة تاريخها الخاص.

تتطلب الخريطة التفاعلية ⁨JavaScript⁩؛ وترد قائمة الطبقات ومصادرها أدناه.

الطبقات 3

المخاطر والتعرض، لهذه الصفحة

عن هذه الطبقة
الأدلة
مقدَّر
المصدر
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN، جامعة كولومبيا))
المزود
NASA SEDAC (CIESIN، جامعة كولومبيا)
الترخيص
⁨CC BY 4.0⁩
سنة الإصدار
null؛ تقدير قائم على التعداد، ثابت (2020)
الدقة
شبكة بدقة نحو 1 كم
عدم اليقين
تقدير مستند إلى التعداد لعدد الأشخاص في الكيلومتر المربع عام 2020، يُعرض بوصفه سياق تعرّض؛ وليس إحصاءً للمتضررين من أي خطر.
يمكن الوصول إليه عبر
gibs.earthdata.nasa.gov، فقط بعد أن تسمح بالخريطة المباشرة
عن هذه الطبقة
الأدلة
مرصود (تترك السحب فجوات)
المصدر
المنتج العالمي للفيضانات VIIRS (NASA LANCE)
المزود
NASA LANCE
الترخيص
بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
سنة الإصدار
يومي؛ رصد ساتلي؛ تترك السحب فجوات
الأحدث عند البناء
2026-10-14
الدقة
شبكة بدقة نحو 250 م
عدم اليقين
رصد ساتلي؛ تترك السحب فجوات. شبكة ساتلية أو نموذجية كما ينشرها المزوّد. وتترك السحب وفجوات المسح وأخطاء الاسترجاع فجوات وضوضاء؛ والقيم مؤشرات وليست قياسات في مكان بعينه.
يمكن الوصول إليه عبر
gibs.earthdata.nasa.gov، فقط بعد أن تسمح بالخريطة المباشرة
عن هذه الطبقة
الأدلة
مرصود
المصدر
VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
المزود
NASA LAADS DAAC
الترخيص
بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
سنة الإصدار
يومي؛ إشعاع ساتلي مصحَّح لضوء القمر والغلاف الجوي
الأحدث عند البناء
2026-10-12
الدقة
شبكة بدقة نحو 500 م
عدم اليقين
الإشعاع الليلي الساتلي للتاريخ المعروض؛ والأضواء مؤشر بديل على استهلاك الكهرباء وانقطاعها، وليست قياسًا للإمدادات أو للوصول إليها.
يمكن الوصول إليه عبر
gibs.earthdata.nasa.gov، فقط بعد أن تسمح بالخريطة المباشرة
عن هذه الطبقة
الأدلة
مرصود
المصدر
الانعكاسية المصحَّحة VIIRS NOAA-20 (NASA LANCE)
المزود
NASA LANCE
الترخيص
بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
سنة الإصدار
يومي؛ صورة ساتلية
الأحدث عند البناء
2026-10-14
الدقة
شبكة بدقة نحو 250 م
عدم اليقين
صورة ساتلية. شبكة ساتلية أو نموذجية كما ينشرها المزوّد. وتترك السحب وفجوات المسح وأخطاء الاسترجاع فجوات وضوضاء؛ والقيم مؤشرات وليست قياسات في مكان بعينه.
يمكن الوصول إليه عبر
gibs.earthdata.nasa.gov، فقط بعد أن تسمح بالخريطة المباشرة
عن هذه الطبقة
الأدلة
منمذج (أحدث سنة تنشرها GIBS)
المصدر
الغطاء الأرضي MODIS Terra وAqua (MCD12Q1) (NASA LP DAAC)
المزود
NASA LP DAAC
الترخيص
بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
سنة الإصدار
سنوي؛ تصنيف ساتلي؛ أحدث سنة تنشرها GIBS
الأحدث عند البناء
2024-01-01
الدقة
شبكة بدقة نحو 500 م
عدم اليقين
فئات الغطاء الأرضي الساتلية للسنة المعروضة، بما فيها الأراضي المزروعة؛ تصنيف له أخطاء معروفة، وليس سجلًا للمزارع.
يمكن الوصول إليه عبر
gibs.earthdata.nasa.gov، فقط بعد أن تسمح بالخريطة المباشرة
عن هذه الطبقة
الأدلة
مرصود (تترك السحب وتوقيت المرور فجوات)
المصدر
VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS) (NASA LANCE FIRMS)
المزود
NASA LANCE FIRMS
الترخيص
بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
سنة الإصدار
يومي؛ رصد ساتلي؛ تترك السحب وتوقيت المرور فجوات
الأحدث عند البناء
2026-10-13
الدقة
شبكة بدقة نحو 500 م
عدم اليقين
رصد ساتلي لبؤر الحرارة في اليوم المعروض، بما في ذلك مشاعل الغاز والحرارة الصناعية؛ وهو ليس حريقًا مؤكدًا ولا تقرير حادث ولا إنذارًا.
يمكن الوصول إليه عبر
gibs.earthdata.nasa.gov، فقط بعد أن تسمح بالخريطة المباشرة

آخر المتاح

⁨NASA GIBS⁩ / ⁨EOSDIS⁩ · ⁨ASTER GDEM⁩ (⁨METI⁩، ⁨NASA⁩) · ⁨Blue Marble⁩ (⁨NASA⁩) · © المساهمون في ⁨OpenStreetMap⁩ (⁨ODbL⁩) · ⁨Natural Earth⁩

جارٍ تحميل أحدث صور ⁨NASA⁩.

اسحب للتحريك. اضغط ⁨Ctrl⁩ أو ⌘ مع التمرير، أو اقرص، أو استخدم الأزرار للتكبير؛ وحرّك المؤشر لرؤية القيم تحته؛ وتعيد إعادة الضبط العرض إلى الإقليم.

المخاطر الطبيعية والتعرّض، في إطار أمريكا الشمالية.منتجات السواتل والنماذج كما تنشرها NASA، ولكل منها تاريخها. وهي مؤشرات، وليست تقييمات لأي مكان.

البيانات: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © المساهمون في OpenStreetMap · Natural Earth · NASA EONET · U.S. Geological Survey · NASA JPL OPERA DIST-ALERTالمصادر والتراخيص

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • ⁨Center for International Earth Science Information Network⁩ (⁨CIESIN⁩)، ⁨Columbia University⁩. 2018. ⁨Gridded Population of the World⁩, ⁨Version 4⁩ (⁨GPWv4⁩): ⁨Population Density⁩, ⁨Revision 11⁩. ⁨NASA Socioeconomic Data and Applications Center⁩ (⁨SEDAC⁩). مرخّص بموجب ⁨CC BY 4.0⁩. أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ وحُسب متوسط القيم في خلايا سداسية حيثما عُرضت (معدّل). doi:10.7927/H49C6VHW. ⁨CC BY 4.0⁩
  • منتجات ⁨VIIRS⁩ شبه الآنية (الفيضانات، ودرجة حرارة سطح الأرض، والغطاء الثلجي، والانعكاسية المصححة)، ⁨NASA LANCE⁩؛ والصور عبر ⁨NASA GIBS⁩. أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ وحُسب متوسط القيم في خلايا سداسية حيثما عُرضت (معدّل). بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • أضواء الليل ⁨VIIRS Black Marble⁩، مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لـ ⁨NASA⁩؛ توزعها منظومة ⁨NASA⁩ لأرشفة وتوزيع بيانات المستوى 1 والغلاف الجوي (⁨LAADS DAAC⁩)؛ الصور عبر ⁨NASA GIBS⁩. أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ ومُتوسطت القيم في خلايا سداسية حيث تُعرض (معدّلة). بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • منتجات ⁨MODIS⁩ البرية (مؤشرات الغطاء النباتي، والإنتاج الأولي الإجمالي، والغطاء الأرضي)، ⁨NASA LP DAAC⁩ و⁨LANCE⁩؛ والصور عبر ⁨NASA GIBS⁩. أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ وحُسب متوسط القيم في خلايا سداسية حيثما عُرضت (معدّل). بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • ⁨NASA Fire Information for Resource Management System⁩ (⁨FIRMS⁩)، منتج الحرائق النشطة من ⁨VIIRS⁩ بدقة 375 م، ⁨NASA LANCE⁩؛ والبلاطات المتجهية عبر ⁨NASA GIBS⁩. أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ وحُسب متوسط القيم في خلايا سداسية حيثما عُرضت (معدّل). بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • ⁨ASTER GDEM⁩ منتج من ⁨METI⁩ و⁨NASA⁩ (⁨ASTER Global Digital Elevation Model V003⁩، ⁨NASA LP DAAC⁩)؛ والصور عبر ⁨NASA GIBS⁩. أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ وحُسب متوسط القيم في خلايا سداسية حيثما عُرضت (معدّل). يُستشهد به هكذا: ⁨NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S⁩./⁨Japan ASTER Science Team⁩ (2019). ⁨ASTER Global Digital Elevation Model V003⁩. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • أُنجز باستخدام ⁨Natural Earth⁩. بيانات خرائط متجهية ونقطية مجانية على ⁨naturalearthdata.com⁩. ملك عام
  • © المساهمون في ⁨OpenStreetMap⁩ (⁨ODbL⁩)، عبر ⁨NASA GIBS⁩ (السواحل والحدود والطرق وأسماء الأماكن). أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ ومتوسط القيم محسوب ضمن خلايا سداسية حيث يظهر ذلك (معدّل). ⁨ODbL⁩
  • ⁨Blue Marble⁩، ⁨NASA Earth Observatory⁩؛ والصور عبر ⁨NASA GIBS⁩. أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ وحُسب متوسط القيم في خلايا سداسية حيثما عُرضت (معدّل). بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • السياق على الكرة الأرضية والخريطة المسطحة: السواحل والحدود والطرق وأسماء الأماكن من طبقات المرجع في ⁨NASA GIBS⁩ (بيانات ⁨OpenStreetMap⁩، ⁨ODbL⁩، © مساهمو ⁨OpenStreetMap⁩)؛ وصور ⁨Blue Marble⁩ كخلفية اختيارية؛ والتضاريس بعرض ⁨3D⁩ وقراءة الارتفاع من مؤشر ألوان الارتفاع في ⁨ASTER GDEM⁩ (فئات من 5 م إلى 200 م، مبالغ فيها للوضوح). تُرسم الحدود كما هي منشورة، ولا تعني اتخاذ موقف من أي إقليم.
  • أحداث آنية: متتبّع الأحداث الطبيعية في ⁨NASA Earth Observatory⁩ (⁨EONET⁩)؛ الأحداث استرشادية وتحتفظ بروابط مصادرها الأصلية.
  • مباشر: ⁨NASA EONET⁩. الأحداث إرشادية وليست تحذيرات رسمية.
  • آني: هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. الأحداث استرشادية، وليست إنذارات رسمية.
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • توقعات تصريف الأنهار، 30 يومًا مع النطاق (⁨GloFAS⁩ عبر ⁨Open-Meteo⁩): يتضمن معلومات معدّلة من خدمة ⁨Copernicus⁩ لإدارة الطوارئ 2026؛ وليس إنذارًا بالفيضان.
  • بيانات الطقس من ⁨Open-Meteo.com⁩ (⁨https://open-meteo.com/),⁩ بترخيص ⁨CC BY 4.0⁩ (⁨https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).⁩
  • تطبع الطبقات الاختيارية (المصادر في قائمة الطبقات: 11، حية وتنبؤية ومرصودة وسياقية) اسم مزوّدها على الخريطة وهنا عند تفعيلها؛ والتنبؤات مخرجات نماذج، والمؤشرات المشتقة تقديرات.

الطبقات والتواريخ

  • الكثافة السكانية، 2020: السكان: ⁨CIESIN⁩، جامعة كولومبيا، ⁨Gridded Population of the World v4.11⁩ (2018)، ⁨NASA SEDAC⁩، ⁨CC BY 4.0⁩ · ثابت
  • مياه الفيضان، مركّب 3 أيام: ⁨VIIRS Global Flood Product⁩، ⁨NASA LANCE⁩ · 14 أكتوبر 2026
  • الأضواء الليلية، يومية: ⁨VIIRS Black Marble⁩ (⁨VNP46A2⁩)، ⁨NASA LAADS DAAC⁩ · 12 أكتوبر 2026
  • الألوان الحقيقية: الانعكاسية المصححة من ⁨VIIRS NOAA-20⁩، ⁨NASA LANCE⁩ · 13 أكتوبر 2026
  • نوع الغطاء الأرضي (IGBP)، سنويًا: MODIS Terra and Aqua land cover (MCD12Q1)، NASA LP DAAC · 2024
  • الحرائق النشطة والشذوذ الحراري: ⁨VIIRS NOAA-20 375⁩ م (⁨FIRMS⁩)، ⁨NASA LANCE FIRMS⁩ · 13 أكتوبر 2026

04عبر المجالات

Coupled models are how the domains are joined in analysis.

05محاكي التوأم والتتاليات

Model coupled systems modelling as a system. Run the cascade.

مجمّعة من ملف مجال ⁨Nexus Standards⁩ area profile معايير الأخطار المركّبة والمتتالية: الأخطار التي يسميها، و النظم والقطاعات التي تتحمل الخسارة، والضوابط التي تخففها، والبيانات التي ترصدها. اختر المكونات، وحدد خطرا مطلقا، وتتبع التتالي خطوة بخطوة. يضع عرض الخريطة التشغيل على جغرافيا نموذجية ببيانات مفتوحة. وكل وزن اقتران افتراض معلن يمكنك تغييره. نموذج تعليمي، وليس تنبؤا ولا تقييما ولا اعتمادا. ولنمذجة مكان تختاره بنفسك، افتح ⁨System Builder⁩.

الأخطار

الضوابط

  • NS-0 الدستور والمبادئ
  • NS-3 معرّفات ⁨UNI⁩ لسجلات المخاطر (القواعد، والمقابلة مع النظام السابق، وسلطة التخصيص)
  • NS-9 معرّفات ⁨UNI⁩ السياقية (عمليات النشر، والنُّسخ، ونُسخ البرامج)
  • NS-11 التحقق والرصد (الأدلة، والإقرارات، ورصد المطابقة لمبدأ انعدام الثقة الضمنية)
  • NRS-H61 فئة الأخطار: الإخفاق المتتالي (⁨NHS-1 sys.cascade⁩)
  • NRS-H62 عائلة الأخطار: الأحداث المركبة والمتعددة الأخطار (⁨NHS-1 sys.compound⁩)
  • NRS-H60 فئة الأخطار: اضطراب سلاسل الإمداد والتدفقات (⁨NHS-1 sys.supply-chain⁩)
  • NRS-H94 فئة المخاطر: الأحداث السيبرانية النظمية (⁨NHS-1 cyber.systemic-cyber⁩)
  • NRS-H107 فئة المخاطر: تركز البنية التحتية الرقمية وأحاديتها (⁨NHS-1 tech.digital-concentration⁩)
  • NRS-H7 فئة المخاطر: شذوذات الدوران واسعة النطاق (⁨NHS-1 atmo.climate-mode⁩)

الرصد

  • تفعيلات الرسم السريع للخرائط في ⁨Copernicus EMS⁩ (مدرجة للرجوع إليها)
  • ⁨OpenStreetMap planet⁩ والنسخ المتماثل (مدرجة للرجوع إليها)
  • إعادة التحليل ⁨ERA5⁩ (⁨Copernicus Climate Data Store⁩) (مُدرجة للرجوع إليها)
  • الخسائر الاقتصادية المباشرة الناجمة عن الكوارث نسبةً إلى الناتج المحلي الإجمالي العالمي
  • عدد حالات انقطاع الخدمات الأساسية المنسوبة إلى الكوارث

جغرافيا مثالية

  • بنغلاديش: 134 خلية سداسية
  • أضواء الليل الليلة، وانقطاعات الكهرباء (⁨VIIRS Day/Night Band⁩)، ⁨NASA GIBS⁩
  • أول أكسيد الكربون، انتقال الدخان (⁨AIRS⁩)، ⁨NASA GIBS⁩
  • إنذارات اضطراب الغطاء النباتي، 30 م (⁨OPERA DIST-ALERT⁩)، ⁨NASA GIBS⁩
06المؤشرات الفرعية

ما الذي يُقاس، ومدى جودة قياسه.

يحمل كل مؤشر وحدته ووتيرته ونوع المصدر الذي يستند إليه ووسم الأدلة الذي ستحمله القيمة. ولا تُعرض أي قيم: فالبرنامج يقدّمها بموجب سلطته الخاصة.

المؤشرالوحدةوتيرة الإصدارنوع المصدرالوسم
Components coupledcount of models in a coupled systemper configurationModel documentationمُعلَن
Coupling frequencyexchanges per simulated periodper configurationModel documentationمُعلَن
Conservation error at interfacesimbalance of mass or energyلكل عمليةModel diagnosticsمُنمذَج
Coupled uncertainty rangerange of outputsper experimentEnsemble runsمُنمذَج
Feedbacks representedcount by typeper configurationModel documentationمُعلَن
Validation of coupled outputserror against observationsper evaluationValidation studiesمُقدَّر
07الأساليب والأدلة

How coupled systems modelling is modelled, measured and tested.

النموذج وافتراضاته وبياناته وعدم اليقين فيه، بالصورة التي يفحصها بها عالم أو مهندس. وتتبع البنى أساليب منشورة. والقيم المرسومة توضيحية، وليست نتائج.

النموذج والمعادلات والافتراضات

The model structure used for coupled systems modelling, the assumptions it makes and how each is tested.

مخاطر العنصر iRi = f(Hi, Ei, Vi, Ci)الخطر والتعرّض وقابلية التأثر والقدرة على المواجهة
الخسارة السنوية المتوقعةEAL = ∑k pk · Lkعلى الأحداث k ذات الاحتمال السنوي p⁨k⁩
النظم المقترنةxt+1 = A xt + B ut + εtA carries the couplings, u the shock, ε the error
افتراضلماذا أُعدّكيف يُختبر
الخطر والتعرّض مستقلان داخل الحدث الواحديُبقي تكامل الخسارة قابلًا للحسابقارن بمطابقة دالة ربط (⁨copula⁩) على السجلات المشتركة
تكون الروابط خطية قرب نقطة التشغيليسمح بانتشار الصدمات عبر ⁨A⁩ادفع خارج النطاق الخطي وقارن
منحنيات الهشاشة قابلة للنقل بين الأماكننادرًا ما تتوافر المنحنيات المحليةالتحقق مقابل الخسائر المرصودة حيثما وُجدت
المدخلات
مجموعات بيانات ذات إصدارات ومزودة ببيان المصدر
المخرجات
توزيعات، لا أرقام منفردة أبدا
الرمز
يُصدر مع بطاقة النموذج والاختبارات
إعادة الإنتاج
البيانات نفسها والشيفرة نفسها والبيئة نفسها والبذرة نفسها
صيغ معيارية للمخاطر وفضاء الحالة؛ والافتراضات المدرجة نموذجية للأسلوب ومعلنة للمراجعة، وليست نتائج.
مبادئ FAIR التوجيهية · GO FAIR وFORCE11⁨W3C PROV⁩ · اتحاد الشبكة العالميةإرشادات بشأن المعالجة المتسقة لأوجه عدم اليقين · الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخبيانات CEOS الجاهزة للتحليل · لجنة سواتل رصد الأرض
08المصادر

من أين تأتي الأدلة.

مجموعات بيانات عامة مسمّاة وسجلات مؤسسية، لكلٍّ منها فئة ترخيصها. ولا تُستخدم المصادر المتاحة بموجب اتفاق إلا وفق شروطها، ولا يُعاد نشرها أبدًا.

المصدرما يقدّمهفئة الترخيص
Integrated assessment model documentation (IAMC wiki)Structure and assumptions of integrated assessment modelsPublic, terms to check
ISIMIP cross-sectoral simulationsLinked impact model resultsOpen, licence per dataset (to check)
Coupling frameworks such as OASIS, BMI and preCICE documentationTechnical standards for linking modelsOpen source, licence per project
Water-energy-food nexus modelling literatureApproaches and case studiesLicence per publication
National integrated planning models where publishedApplied coupled modelsLicence per publisher
09القرارات

من يقرر، وما الذي تخدمه الأدلة.

النظم Science and Modelling prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.

من يقررالسؤالالأدلة التي تخدمها هذه الصفحة
Planning ministries and integrated assessment teamsWhich interactions to represent in national scenariosCoupling designs; comparisons
Modelling groupsHow to link models soundlyInterface checks
Users of integrated scenariosHow much to trust coupled resultsUncertainty analyses

المخرجات التي يُنتجها هذا الموضوع

  • Coupling designs for cross-sector scenarios
  • Interface and conservation checks
  • Coupled uncertainty analyses
  • Comparisons of coupled and uncoupled results
10الأسئلة الجوهرية

What experts ask about coupling.

  • Which interactions between النظم matter enough to represent explicitly?
  • How are differences in time step, spatial resolution and units reconciled?
  • Is the coupling one-way, with outputs passed downstream, or two-way, with feedback?
  • How does uncertainty propagate across coupled models?
  • Which assumptions in one model constrain another, and are they visible?
11الآليات والمحرّكات

Why coupling is difficult.

Each sector model is built for its own purpose. A hydrological model may run daily on river basins; a power system model may run hourly on grid nodes; an economic model may run annually on national sectors. Coupling them requires translating between scales, which involves aggregation and disaggregation choices that can change results.

Feedbacks matter. In a two-way coupling, reduced river flow lowers power output, which changes electricity prices, which changes water pumping demand. One-way couplings miss such loops; two-way couplings are harder to build and to stabilise numerically.

Assumptions travel silently. A demand projection embedded in one model becomes a hidden constraint on another. Without documentation, users of the coupled system may not know which assumptions drive the result.

12المناهج والبيانات

المناهج وحدودها.

  1. 01

    Soft and hard coupling

    Exchanging outputs between separate models, or integrating them in one framework. Hard coupling is more consistent but less flexible.

  2. 02

    Scale bridging

    Aggregation, downscaling and interpolation between resolutions. Each step adds error.

  3. 03

    Interface standards

    Shared data formats and variable definitions, drawing on هندسة النظم.

  4. 04

    Coupled uncertainty analysis

    Propagating uncertainty through the chain, using قياس عدم اليقين. Computationally demanding.

Coupled models can show interactions that single models miss, but their complexity makes errors harder to detect. Results state which couplings were represented and which were not.

14Where this page’s references

Where this page’s references lead.

الهيئات والوثائق التي تُقرأ هذه الصفحة في ضوئها. وتتغير الحالات والإصدارات؛ ويقود كل رابط إلى الهيئة المُصدِرة.

15أسئلة

أسئلة وأجوبة.

What is a coupled model?
A set of models linked so that outputs of one become inputs to others during a simulation, representing interactions between systems.
What is the water-energy-food nexus?
The interdependence of water, energy and food systems, where decisions in one affect the others.
Why not build one large model?
Because specialised models capture each system better. Coupling them keeps that expertise while representing interactions, at the cost of interface complexity.
Should every model be coupled to every other?
No. Coupling adds complexity and error. Only interactions that matter for the question should be represented.
What is the difference between soft and hard coupling?
Soft coupling passes outputs between separate models; hard coupling integrates them in one framework with consistent equations.
How are hidden assumptions avoided?
Through documentation of each component’s assumptions and interfaces, and through sensitivity tests on the coupled system.
Does the platform maintain a coupled model?
Not yet. Its designed work is to document coupling methods and run intercomparisons.
التقاريرساهم

ساهم بأدلة من هذه الصفحة.

التقارير is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRIعلوم النظم والنمذجةالأساليب والجوانب التقنيةالسيناريو واختبار الإجهاد
علوم النظم والنمذجة

قدّم منهجية أو مجموعة بيانات أو سؤالا.

المعلومات والاستفسارات متاحة اليوم. ويحصل الاستفسار على رقم مرجعي ويحدد الخطوة التالية؛ ولا تُفتح الطلبات والمدفوعات وتخصيصات الحوسبة والتسجيلات إلا حين يتوافر فريقها وشروطها وقدرة المراجعة.