Tilbake til søkeresultatene

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

Coupled reanalysis of the climate back to 1850

Alternativ tittel: Koplet reanalyse av klimavariasjoner tilbake til 1850

Tildelt: kr 7,6 mill.

Begrepet "klimavariabilitet" beskriver hvordan klimaet avviker fra gjennomsnittet for en bestemt tidsperiode. For å forstå hva som fører til klimavariasjoner og for å skille mellom menneskeskapt og naturlig klimavariabilitet, er vi forskere stort sett avhengig av å benytte klimamodellsimuleringer. Årsaken til dette er at det er lite observasjonsdata bakover i tid og de er heller ikke jevnt fordelt over tid eller rom. For å oppnå en kontinuerlig tredimensjonal rekonstruksjon av klimavariabilitet, bruker forskere reanalyser. En reanalyse utnytter eksisterende data fra observasjoner på best mulig måte for å synkronisere klimavariabiliteten i modellen ved hjelp av en matematisk metode som kalles dataassimilering. Prosjektet CoRea ledes av tre forskere i tidlig karriere, som fremmer utviklingen av en ny generasjon klimaforskere. Prosjektet CoRea jobber med å utvikle en slik koblet reanalyse som vil få stor betydning for klimaforskningen. Denne nye reanalysen vil gi et estimat av klimaet fra 1850 til i dag , med tilsvarende sannsynlighet. Tre unge forskere leder CoRea-prosjektet og prosjektet bidrar dermed til utviklingen av en ny generasjon av klimaforskere. CoRea bidrar også til økt tverrfaglig samarbeid mellom Nansensenteret, NORCE og Universitetet i Bergen under Bjerknessenteret for klimaforskning. I tillegg stimuleres forskningsgruppen som arbeider i toppsjiktet av internasjonal klimaforskning. I CoRea bruker vi bare havobservasjoner og reanalysen vår vil være til stor nytte for å forstå havets rolle i resten av klimasystemet, sett i forhold til for eksempel atmosfæren og sjøisen. Produktet vil også være den første reanalysen som benytter seg av en avansert dataassimileringsmetode kjent som Ensemble Kalman Smoother, som kombinerer dynamisk spredning av usikkerhet med både tidligere og fremtidigere observasjoner. Denne nye metoden maksimerer påvirkningen av det store observasjonsdatasettet vi har nå bakover i tid i flere tiår. I tillegg fant vi en måte å assimilere observasjonene av havoverflaten i reanalysen uten å forfalske det som skjer i dyphavet. Dette vil forbedre den generelle kvaliteten på reanalysen.

Climate reanalysis products are highly in demand by the climate research community, for the following purposes: the study and evaluation of historical model simulations, the understanding of climate change, teleconnections and variability, the investigation of climate change impacts, and the initialisation of climate predictions and hindcasts. However, most reanalyses are either atmospheric reanalyses or oceanic reanalyses produced with uncoupled systems, and/or do not cover the entire 20th century. CoRea will produce the first-ever ensemble-based (probabilistic) coupled climate reanalysis from 1850 to present with the assimilation of ocean data only. CoRea will develop a novel multi-timescale ensemble smoother data assimilation method, in order to accurately and efficiently propagate information from the contemporary observation networks backwards in time for several decades without introducing dynamical inconsistency. To the best of our knowledge, any ensemble smoother data assimilation methods have not been used so far to produce reanalyses. CoRea will implement both the traditional and multi-timescale ensemble smoother data assimilation methods into the Norwegian Climate Prediction Model (NorCPM). CoRea will compare advanced localisation techniques that have recently been developed in theory to maximise the use of observations while limiting the introduction of spurious signals. Localisation is particularly important for ocean reanalyses, for which observations are taken at the surface (e.g. SST and SSH data) or from the upper ocean (e.g. Argo and XBT data). The absence of observation from the deep ocean causes it to accumulate spurious variability. Moreover, CoRea will study the role of the slow ocean influencing climate variability and change in the 20th century, which may address the scientific question on the relative importance of the ocean and the atmosphere in influencing climate variability.

Budsjettformål:

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