Tilbake til søkeresultatene

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

Topographic control in the Arctic Ocean

Alternativ tittel: Topografisk kontroll av havsirkulasjonen i Arktis

Tildelt: kr 8,1 mill.

Prosjektnummer:

314826

Søknadstype:

Prosjektperiode:

2021 - 2024

Geografi:

Den storskala havsirkulasjonen i Arktis er i mye mindre grad forstått enn sirkulasjonen i havene lengre sør. Det vi vet er at strømmene i polbassenget oppfører seg ganske anderledes enn strømmer i f.eks. Atlanterhavet. Årsaken til dette er dels at polhavet nettopp ligger tett opp til jordas rotasjonsakse (nordpolen!) og dels at den vertikale lagdelingen høyt i nord er svak på grunn av det kraftige varmetapet fra havet til en iskald polaratmosfære. Resultatet er havstrømmer som blir styrt av bunntopografien i mye større grad enn hva som er vanlig ellers på kloden. Strømmene følger først og fremst kontinentalskråningen rundt polbassenget, og dermed blir det atlanterhavsvannet som har med seg varme sørfra også hovedsakelig transportert langs skråningen. Den sterke topografiske styringen gjør at det er vanskelig å få bragt det varme atlanterhavsvannet inn mot de sentrale delene av polbassenget - hvor det varme vannet har potensiale for å smelte enorme mengder havis. Transporten inn i polbassengene gjøres av såkalte mesoskala virvler i havet, en form for turbulens som er påvirket av jordas rotasjon og som på mange måter tilsvarer høy og lavtrykk i atmosfæren. Dette 'havets vær' føler også bunntopografien under, men det er likevel i stand til å transportere atlanterhavsvann mellom grensestrømmen og de dype bassengene i midten. I dette prosjektet, kalt TopArctic, har vi som ambisjon å forbedre vår grunnleggende forståelse av hvordan bunntopografi påvirker både storskala strømmer og mesoskala virvler i Arktis. Vi vil benytte observasjoner og høyoppløselige numeriske havmodeller for å teste hypoteser om hvordan topografien påvirker virveldannelse og så hvordan disse virvlene faktisk kan påvirke styrken på de storskala strømmene. Resultatet av forskningen vil kunne forbedre elementære lærebøker i oseanografi og også forbedre vår evne til å modellere havsirkulasjonen i Arktis, både i dag og i et fremtidig klima.

The Arctic Ocean is still one of the least understood ocean regions on the planet. We essentially lack a basic dynamic 'textbook' theory for how the circulation there is maintained and steered. And complex numerical climate models also have a hard time reproducing the observed hydrography and circulation in the Arctic. This project aims to improve the situation by taking a closer look at the impact of mesoscale eddies (oceanic 'weather') on the large-scale circulation. And to properly understand this impact we are absolutely required to study how bottom topography impacts is eddy field. More than a hundred years ago Nansen and Helland-Hansen reported on how ocean currents in the Arctic are effectively steered by continental slopes and underwater ridge systems. This observation has led to the development of relatively unique theoretical descriptions of the large-scale flow in the Arctic. The theories are nonetheless incomplete in that they completely neglect the role of ocean eddy transport. As it turns out, eddies are almost as constrained by bottom topography as the large-scale flow is. So understanding this topographic impact is absolutely key. This project brings together a diverse team of theoreticians and numerical ocean modelers from Norway and abroad to tackle this research problem. The approach will combine analyses of realistic eddy-permitting models, idealized high-resolution numerical experiments and a study of net effects in budgets of the Arctic Ocean flow. The ambition is to contribute both towards improved eddy parametrizations for use in global numerical climate models and to improve our very basic theories of how the Arctic Ocean works.

Aktivitet:

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