挑战
2001年，英国环境、食品与乡村事务部 (DEFRA) 预测称，英格兰和威尔士价值77亿英镑的财产及农业土地正面临着海岸侵蚀的风险。为保障可持续发展，海岸工程师们正寻求“软工程”解决方案——通常会在海岸或海岸线附近放置沉积物，以减轻侵蚀的影响。
目前，人们对于泥沙大量沉积的后果不甚了解，尤其是随着时间推移，沉积沙会产生何等变化，我们知之甚少——没有可靠、有效的方法来预测沉积沙的影响和演变。现有的建模方式，无法预测季节变化下的海浪随机性。
方案
在与斯旺西大学工程学院的多米尼克·里夫教授 (Dominic Reeve) 和诺丁汉大学工程学院的尼古拉斯·多德教授 (Nicholas Dodd) 共事期间，蔡玉芝博士 (Yuzhi Cai) 提案开发了一个实时海况的现实统计模型，以有效预测不同情景下的潮汐活动，获取高精度数据，有力地支持了形态动力学数学理论。这一理论与宏观潮汐环境息息相关，有助于了解英国海滩及海岸大规模沉积沙的运动轨迹。
影响
该项目已于2020年顺利完成，并将：
- 支持以新的软工程防御设施保护海岸，取代扩散性、高代价、依靠即时反应的传统海防。
- 并预测现有海岸主要区域的变化趋势。
- 特别针对英国海岸线的潮汐范围广阔、海浪条件多变等问题形成的复杂环境。
- 开发能够重新制定英国沿海防御战略的工具。
- 利用形态动力学理论来甄别宏观潮汐环境动力学，引起全球关注。
- 扩展线性形态动力学稳定性理论，并支持传统模型，为潮汐环境中自然演化的观测提供进一步的见解。
- 为传统的沿海地域模型提供可测试案例。
- 提供首个经过验证的案例，便于对传统模型进行蒙特卡罗模式检验。
- 综合考虑季节因素与趋势，为随机海况的生成提供标准公式。
