Developing methods for advanced modeling of sea ice physical properties

Fordelingen av sjøis på jorden er en nøkkelkomponent i klimasystemet. Den påvirker varme- og energiutvekslingen mellom oseanet og atmosfæren, strålingsbalanset, opprinnelsen av havsirkulasjoner og med partikkeltransporten også næringskjeden. Hermed legger de fysio-kjemiske vekselvirkningene i det komplekse kanalsystemet av sjøis grunnlagene for fytoplanktons stoffskiftet. De små porer og kanaler, som på visse vilkår oppstår i polartraktens sjøis, tjener som livsrom for mange mikroorganismer. Sjøis er kara kterisert av den samtidige eksistensen av forskjellige faser is og vann i en saltholdig miljø. Allerede små temperaturendringer kan pertubere dette sensible systemet, slik at direkte målinger av pH-verdi, saltkonsentrasjon, temperatur, iskrystallenes morf ologi osv. er nødvendige. En ny tilgang for å beskrive utviklingen av ulike faser i sjøis avhengig av temperatur og salinitet kan realiseres med et reakjon-diffusjon-system både med hensyn til faseovergangens teori av Ginzburg og Landau og på basis av Tur ing strukturer som beskriver hvordan ordning oppstår pa tross av termodynamikkens andre hovedsetning. Det skal utvikles passende ligninger for dannelsen av kanaler i sjøis som reakjon-diffusjon-system. Hver hastighetskonstant i ligningene bestemmes av sal initet (konduktivitet), temperatur og stråling. Hvordan avhenger kanalenes form og størrelse av disse? Ved hjelp av parameter identifikasjon er det mulig i forbindelse med undersøkelser i felt og laboratorium å avdekke mekanismene i løpet av kanalenes o pprinnelsen i sjøis. Dette søknad støtter initiering av samarbeid mellom tyske og norske forskere i olike fagfelt inom sjøisforskning før at utvikle bedre representasjon av havis i klimamodeller.