ORGANIC - Omveltningssirkulasjon og dens betydning for global karbonsyklus i koblede modeller

Prosjekt Avdeling: Uni Research Klima (gruppe: Biogeokjemi) periode: 01.01.15 - 31.12.18

Om prosjektet

Omveltningssirkulasjon og dens betydning for global karbonsyklus i koblede modeller

 

I dag er jordsystemmodeller (ESM-er) de mest avanserte verktøy tilgjengelig for å forutsi fremtidig klimautvikling på pålitelig vis. De forener avanserte vekselvirkninger og tilbakekoblinger mellom fysiske og biogeokjemiske prosesser. Når troverdigheten til ESM-er vurderes, er representasjonen av den storskala termohaline sirkulasjonen (THC) en av tingene man ser på. Denne sirkulasjonen påvirker mønster og variabilitet av global overflatetemperatur og nedbør. I tillegg er THC nært knyttet til hvordan havets biogeokjemi fungerer og sporstoff fordeles. I et scenario med høy atmosfærisk CO2 konsentrasjon, er styrken av denne omveltningssirkulasjonen forventet å endre seg vesentlig. Det er derfor viktig å studere middeltilstand, variabilitet og den grunnleggende styrende mekanismen av THC for å øke tilliten til fremtidige klimaframskrivninger. Ved å benytte den norske jordsystemmodellen, har prosjektet som mål å undersøke den tette koblingen og vekselvirkningen mellom fysiske og biogeokjemiske prosesser i havet under ulike klimatilstander. Dette skal oppnås gjennom en tverrfaglig tilnærming med matematikk og beregnings- og naturvitenskap. Mekanismen til THC vil bli belyst ved å slippe ut en rekke passive sporstoffer på overflaten på forskjellig tid og sted. Den simulerte fordelingen av sporstoff vil bli analysert for å forstå kilde og ventilasjonstid til viktige vannmasser i dyphavet. Den matematisk avanserte Matrix-Free Newton-Krylov metoden vil bli implementert for å akselerere modelloppspinningen, slik at klimalikevekt, gitt ulike tidsperioder (for eksempel nåtid, siste istidsmaksimum, osv.) og modellkonfigurasjoner, kan oppnås. Betydningen av havets biogeokjemiske og sediment sporstoff fordelinger vil bli vurdert. Prosjektet vil gi ny innsikt for å forbedre  vurderingen av framtidige klimaendringer og begrense usikkerhet knyttet til fremtidige framskrivinger for det øvrige vitenskapelige samfunnet og allmennheten.

cp: 2017-06-24 08:16:40