Ett skritt nærmere bedre værvarsel i Arktis

Potensielt sett kan det nå bli lettere å varsle polare lavtrykk og andre typer arktisk ekstremvær.

- Det er spesielt utfordrende å varsle været i Arktis, for det er mange faktorer som spiller inn på værsystemet. Foreløpig vet vi lite om hvordan isforholdene kan påvirke temperaturen i lufta og havet, sier Malte Muller.

Han har, sammen med Yurii Batrak, begge forskere ved Meteorologisk institutt, undersøkt om informasjon om eventuelle hull i isdekket gir utslag på værvarselet. De fant at ja, det gjør det. Arbeidet er en del av forskningsprosjektet Arven etter Nansen.

Ishull avgir varme

Havet 80 grader nord er gjerne dekket av is, men det finnes også store hull, såkalte råker, i isdekket. Disse kan være opptil flere kilometer store, og gjennom disse hullene strømmer varme og vanndamp fra havet - fordi det er varmere i vannet under isen enn i den kalde lufta over. Store deler av året kan det være plussgrader i havet på grunn av Den norske atlanterhavsstrømmen (kjent som Golfstrømmen), mens lufttemperaturen kan holde flere titalls minusgrader.

Gjensidig påvirkning

Dersom havet ikke er dekket av is, vil havet varme opp atmosfæren. Den kjølige lufta bidrar på sin side til å kjøle ned havet. Men hvor mye blir lufta varmet opp av havet gjennom de store hullene i isen? Det har forskerne hittil ikke visst noe særlig om.

- Det er komplekse sammenhenger mellom havet, isen og atmosfæren, samtidig som det er vanskelig å observere dette i iskantsonen, sier Muller.

Han understreker det økende behovet for nøyaktige værvarsel i Arktis.

- Ettersom Norge har en så lang kystlinje påvirker været i Arktis også været på fastlandet. Det bor få mennesker i området, men en best mulig forståelse av været der vil kunne gi bedre værvarsel også for fastlandet i Norge.

Dessuten øker aktiviteten i Arktis på grunn av handel, turisme og oljevirksomhet.

Grovkornet isdata

I værvarsling brukes prognosemodellen Arome. For at varselet skal bli best mulig trenger forskerne detaljert kunnskap om temperaturen på bakken. Informasjon om overflaten består av hav eller is er også viktig. En utfordring i dag er at modellen baserer seg på satellittdata med en oppløsning på ti kilometer. Det er for grovkornet til å fange opp de store råkene i isdekket. Dataene kan altså ikke gi informasjon om det er hav eller is på overflaten.

Oppvarmingen fra isfrie områder påvirker temperaturen i havet, vindhastigheten og temperaturen i atmosfæren. For å få mer detaljert informasjon om isforholdene har forskerne brukt satellittdata fra Modis, et instrument på amerikanske satellitter. Disse dataene har en oppløsning på én kilometer, altså ti ganger mer detaljert enn satellittbildene som den vanlige modellen bruker.

Over en tremånedersperiode sammenlignet forskerne det vanlige varselet med grovkornete isdata, med varselet basert på de finmaskede dataene. De fant at informasjonen om råkene er av stor betydning for værvarselet. Det var betydelige forskjeller i både temperatur og vindhastighet mellom de to varslene.

Betydelige ringvirkninger

Disse detaljene fra iskantsonen gir oss et mer nøyaktig varsel i en rekkevidde på opptil 1000 kilometer.

Iskanten i Framstredet ligger mellom Grønland og Svalbard, men varmetapet fra hullene i isdekket der påvirker vindhastigheten helt til Finnmark. Detaljnivået i de finmaskede dataene fanger opp varmetapet fra havet langt bedre enn de grovkornede.

Overraskende effekt

Forskerne fant også opptil to graders temperaturforskjell mellom de to ulike varslene. Temperaturforskjellene er i hovedsak lokale, og gir ikke så store ringvirkninger på området som helhet. Vindstyrken derimot, som måles ti meter over overflaten, varierer med én meter per sekund.

- Vi hadde forventet at varmetapet fra råkene har en effekt på atmosfæren, men det var overraskende at det hadde ringvirkninger så langt fra iskanten, sier Muller.

Satellittdataene fra MODIS (se faktaboks) som forskerne brukte i eksperimentet er foreløpig ikke i bruk til værvarsling.

Funnene er publisert i artikkelen Atmospheric Response to Kilometer‐Scale Changes in Sea Ice Concentration Within the Marginal Ice Zone i tidsskriftet Geophysical Research Letters.