Vellykket beskrivelse havsirkulasjon

I NorClim-prosjektet er det et viktig mål å forbedre beskrivelsen av forholdene i atmosfæren og havet omkring Norge. En teknikk vi benytter oss av, er å gjøre beregninger med modeller som bedre beskriver viktige prosesser.

For å beregne klimautviklingen på jorda i fortid og framtid, benyttes en rekke modeller med ulik kompleksitet. Endringer i middeltemperaturen på jorda kan bestemmes med en presisjon som er god nok til at vi kan ha tillit til beregninger av hvordan denne middeltemperaturen endrer seg når for eksempel utslipp av karbondioksyd endrer drivhuseffekten. Det er imidlertid mye vanskeligere å beregne hvordan endringene blir rundt omkring i verden enn det er å beregne utviklingen i den globale middelverdien. Dette problemet er faktisk enda større når det gjelder beregning av hav- enn lufttemperaturen, noe som skyldes at bevegelsesmønstrene i atmosfæren som lavtrykksystemer har en mye større utstrekning enn de tilsvarende mønstrene i havet.

Her tar vi for oss et tverrsnitt gjennom havet der  Havforskningsinstituttet rutinemessig måler temperaturen. Tverrsnittet  går fra Fugløy i Karlsøy kommune i Troms til Bjørnøya. Vannmassene som  strømmer gjennom dette snittet, er svært viktige for forholdene i  Barentshavet. Det er varmen som disse vannmassene bringer med seg, som  sørger for at betydelige områder i Barentshavet er isfrie, også om vinteren.

Figuren til venstre viser havtemperaturen om våren, og vi legger merke til at vannet stort sett er mellom 4 og 6 grader varmt. Ved Bjørnøya i nord (til høyre) ser vi at det er ganske skarpt skille mot vannmasser som er 0-1 grader. En grovskala havsirkulasjonsmodell klarer ikke på noen måte å gjenskape denne temperaturforskjellen. Som vi ser av figuren i midten er vannet altfor kaldt i den globale klimamodellen, og det er små forskjeller fra sør til nord. En følge av dette er at isdekket i Barentshavet har altfor stor utstrekning i den globale modellen.

I NorClim-prosjektet er det et viktig mål å forbedre beskrivelsen av forholdene i atmosfæren og havet omkring Norge. En teknikk vi benytter oss av, er å gjøre beregninger med modeller som bedre beskriver viktige prosesser. Disse beregningene dekker ikke hele jorda, slik at vi er nødt til å mate ytterkantene av våre finskalamodeller med resultater fra en grovskalamodell. For å få en verdiøkning må vi da legge finskalamodellens yttergrense langt unna områdene vi er interessert i. Dette har vi gjort med en finskala  havsirkulasjonsmodell, og resultatene for Fugløy-Bjørnøyasnittet er  gjengitt i figuren til høyre. Vi ser at teknikken i dette tilfellet  har vært vellykket, i og med at både temperaturen og forskjellene i nord er mye bedre samsvar med hva observasjonene viser (venstre figur).



Tverrsnitt av gjennomsnittlig temperatur fra Fugløy (til venstre i figurene) til Bjørnøya (til høyre), for månedene mars, april og mai. Målinger og modellberegninger dekker perioden 1981-2000. Tallene langs  bunnaksen angir avstanden fra Fugløy, målt i kilometer. Tallene langs  sideaksene angir dypet i meter. Grensen mellom det grå feltet og  fargene tilsvarer bunndypet.