Tilbake til søkeresultatene

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek

Sources of the Norwegian winter season snow pack constrained by stable water isotopes

Alternativ tittel: Utpeke vannkildene til snø i Norske fjell med analyse av stabile isotoper

Tildelt: kr 9,4 mill.

Transport av vanndamp i atmosfæren er en viktig grunn for usikkerheter knyttet til vær- og klimaprognoser. En bedre forståelse av vannets kretsløp bidrar til å være forberedt på nedbørsekstremer og forvaltning av fornybare energiressurser. I løpet av SNOWPACE prosjektet undersøkte vi hvor i havet vannet kommer fra som snør over Norge sine fjellområder. Dette kunne vi oppnå med å bruke en spesiell kjemisk egenskap av vannet, dens naturlige andel av stabile isotoper, såkalte vannisotoper, som danner en lenke mellom fordamping på havet, værsystemer, og snøen på fjellet. Med bruk av prøvetaking på havet og land, fra regn, snø, og vanndamp opprettet prosjektet SNOWPACE et breit grunnlag av målinger for å forbedre vannets kretsløp i atmosfæriske modeller med hjelp av vannisotoper. En ny metode har blitt utviklet på laboratoriet som muliggjør målinger av bedre kvalitet i kalde områder, for eksempel på fjell, om vinteren, og på forskningfly. Fra to målekampagner på Finse, langtidsobservasjoner i Bergen, og med å delta i andre felteksperiment dannet prosjektet et stort datagrunnlag i den nordatlantiske stormbanen. Blant annet kunne vi sanke et første datasett som gjenspeiler den lokale vannkretsløp av marine kaltluftutbrudd. Vi brukte en lang rekke av numeriske verktøy til å framheve hvordan fordampning og transport av vanndamp gjenspeiles i isotopsammensetningen. Modellering av vanntracers viste den atmosfæriske levetiden av vanndamp fra fordampning til nedbør er på mindre enn 3 døgn. Fellestrekk blant målinger fra forskjellige områder er betydelig større enn for kun fuktighet, og gjenspeiler viktige værsystemer. Når snøen danner et snølag på bakken påvirkes den både av været mens det snør, og tilstanden av atmosfæren og bakken etterpå. En omfattende klimatologi av vanndamptransporten for deler av de skandinaviske landene viste så langt ukjente overganger mellom områder som er påvirket av fordamping fra land og hav på forskjellige måter. Både klimatologien og dens variasjon er viktig for å forstå hva som påvirker vannkraftressurser. Et eksperiment med folkeforskning dro mer enn hundre deltagere med i å måle den isotop-fotavtrykk av værsystemer på påskefjellet i 2019. Arven av SNOWPACE blir både ny kunnskap, og en rik samling av open-access data, som muliggjør nye tilnærminger til å forbedre vær og klimamodeller i årene framover.

From only a few precipitation isotope samples in Norway before SNOWPACE, thousands of data points are now available from precipitation, snow, and water vapour over several years. Future validation studies can focus on the North Atlantic storm track utilizing SNOWPACE observations. We showed the utility of stable water isotopes on meteorological time scales as a constraint on processes of the hydrological cycle. From a complex combination of model tools we isolated the influence of moisture source and transport variations onto the Scandinavia, and showed the potential of combining model information with isotope measurements. The SNOWPACE project website will serve as the lasting platform to present all information from the project, including the available datasets. By developing a citizen science initiative, we could initiate conversations about the changing atmospheric water cycle with an interested public, which we intend to continue in the future by similar citizen science efforts.

Current climate and weather prediction models provide information to better prepare against precipitation extremes, and to manage hydropower resources, now and in a future climate. The atmospheric water cycles contribute largely to uncertainty in model simulations. Models continue to use established parameterization for processes such as evaporation and cloud microphysics while increasing to every higher resolution. This implies an urgent need for validating these model's water cycle with new and additional observations. In SNOWPACE we address this need through a bold approach, leading to significant scientific renewal: we propose to employ stable water isotope measurements to constrain atmospheric moisture transport from source to sink. This will be achieved from dedicated field sampling of evaporating sea water, water vapor from a network of stations in the North Atlantic region, and of snowfall and snow cores of the Norwegian winter snow pack. SNOWPACE uses the new national infrastructure FARLAB and a combination of sophisticated numerical modeling tools partly developed by the PI to provide new constraints of the atmospheric water cycle from these measurements. The project is closely tied into the international stable water isotope community. Exchange with other scientific communities and potential users will lead to the expansion of disciplinary knowledge. SNOWPACE provides an important and unique scientific innovation both for Norway and internationally. The new knowledge will pave the way to constrain processes and improve parameterizations in weather and climate models, and for the management of natural resources in a changing climate. Through clearly targeted dissemination of new knowledge, and embedding a partner from energy industry, we establish communication channels towards future applications of the fundamental knowledge gained in SNOWPACE. The legacy of the project will be an open-access data set of all measurements collected during the project.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek