studies of Key Polar Ocean and Climate Processes with high resolution coupled climate models

Klimaet i Arktis er i rask endring: havet og atmosfæren varmes oss, sjøis smelter og isbreer trekker seg tilbake. En rask endring i klimaregime kan ha umiddelbare og alvorlige konsekvenser for det marine økosystemet og fiskeri, og dermed også for samfunnet. Det som skjer i Arktis, forblir ikke i Arktis. Endringene i sjøis og ferskvannsinnhold i Arktis kan påvirke områder langt fra Arktis, og blant annet bidra til endret klima i Europa og oppvarming av Sørishavet. Dette vil igjen kunne føre til økt smelting fra sjø- og landis i Antarktis. Antarktis har lenge vært betraktet som beskyttet mot klimaendringer pga. prosesser i Sørishavet. Men observasjoner viser at isbremmene blir tynnere pga. økt smelting nedenfra når varmere havvann sirkulerer under isbremmene. Når isbremmene blir tynnere reduseres deres evne til å bremse opp strømmen av fastlandsis mot havet. Dette bidrar til å øke det globale havnivået, noe som påvirker Europa. De pågående raske endringene i Arktis og deler av Antarktis fremmer behov for en grundig vurdering av nøkkelprosesser i hav og klima og hvordan disse prosessene vil endre seg i en varmere framtid. Klimamodeller er essensielle for å forstå det polare klimaet, men modellene har fremdeles store usikkerheter knyttet til manglende oppløsning av nøkkelprosesser både i regional og global kontekst. Hovedmålet med KeyPOCP er å forbedre kunnskapen om hvordan polare havområder, klimadynamikk og vekselvirkning med globale prosesser påvirkes av småskala prosesser (f.eks. cirkumpolare strømmer, vannutveksling mellom kontinentalsokkel og hav) som foreløpig ikke er oppløst i dagens klimamodeller. Vi vil benytte et nytt og enestående modell-ensemble av høyoppløselige CESM-simuleringer i kombinasjon med NorESM-simuleringer på lignende skala, og enkeltstående regionale klimamodeller med enda høyere oppløsning. Modelleringsarbeidet vil bli vurdert og justert basert på avansert feltobservasjoner (glidere, målerigger, MOSAiC driftere, instrumenterte seler, osv.)

Underlying the polar climate system is a number of closely coupled processes that are interconnected through complex feedbacks on a range of temporal and spatial scales. Understanding of these processes often relies on regional and global climate modelling as instrumental records are limited in these inaccessible and remote areas. The lack of observational constraints makes model evaluation and assessment of future climate change challenging, which is problematic as the latest generation climate models (CMIP6-class) are unable to resolve many of the physical processes acting in the polar regions. While some of these processes will remain unresolved for the foreseeable future, KeyPOCP will focus on a set of key processes that emerging simulations are starting to resolve. Specifically, KeyPOCP will quantify how dense water formation, shelf-basin exchange, air-sea interaction, and extreme precipitation events at high-latitudes depend on resolving the oceanic mesoscale and atmospheric storms at present and in a warmer future. To this end, KeyPOCP takes advantage of new high-resolution, fully coupled climate model simulations - including two global and one regional configurations - and existing observations in the Svalbard region and in the Weddell Sea.