FNs klimapanel (IPCC) sin sjette hovedrapport fra 2021 understreket at «sammenhengen mellom oppvarmingen i Arktis og sirkulasjonen i midlere breddegrader er et eksempel på motstridende funn som ennå ikke kan forenes.» MAPARC-prosjektet ble etablert for å møte denne vitenskapelige utfordringen gjennom et nyskapende samarbeid mellom Norge og Kina.
Arktis gjennomgår raske endringer: lengre isfrie sesonger, tynnere og mer mobil havis, varmere hav og atmosfære, endrede sirkulasjonsmønstre og hyppigere ekstreme hendelser. Disse endringene peker mot fremveksten av et «nytt Arktis» som er tett koblet til klimasystemene over Eurasia og andre regioner.
I løpet av de siste tre årene har MAPARC gitt ny og pålitelig kunnskap om årsaker, konsekvenser og forutsigbarhet av endringer i Arktis:
(1) Sesongvariasjon i havis og energibudsjett: Vi har vist hvordan tidligere issmelting om våren, forsinket innfrysing om høsten og vekst av tynn vinteris endrer Arktis’ årlige varmeutveksling med atmosfæren og forsterker sesongmessig energifordeling.
(2) Luft–hav–is-interaksjoner og dyp arktisk oppvarming: Vi har identifisert hvordan prosesser som salinisering i Karahavet og Laptevhavet, samt Rossby-bølger fra Nord-Atlanteren og Barentshavet, driver både lokal oppvarming og nedstrøms effekter på klimaet i Eurasia.
(3) Kilder til forutsigbarhet: Vi har utviklet og testet nye statistiske og maskinlæringsbaserte modeller for havis- og sirkulasjonsprognoser, vist at snødekke i Eurasia og havoverflatetemperatur i Nord-Atlanteren gir nyttige prediktorer, og belyst hvordan ekstreme hendelser (som kuldeutbrudd i Øst-Asia) kan spores tilbake til arktiske forhold.
(4) Framgang i prediksjonssystemer: Ved å kombinere den norske klimaforutsigelsesmodellen (NorCPM) med nye kinesiske metoder, som «DY-metoden», har vi forbedret ferdighetene i klimaforutsigelser på måneds- til sesongskala.
Utover de vitenskapelige resultatene har MAPARC blitt en sterk pådriver for bilateralt samarbeid. Siden prosjektstart har jeg vært hovedkoordinator for Nansen-Zhu International Research Centre (NZC), den sentrale plattformen for norsk–kinesisk klimaforskning. Gjennom NZC har MAPARC støttet felles PhD-veiledning, forskerutveksling, internasjonale symposier og den 10. NZC sommerskolen i Rosendal, Norge.
Viktig er det også at samarbeidet i MAPARC har lagt grunnlaget for et nytt bilateralt prosjekt finansiert i 2024 av Direktoratet for høyere utdanning og kompetanse, som varer til 2028. Dette prosjektet konsoliderer og viderefører det langvarige norsk–kinesiske partnerskapet som er bygget opp gjennom NZC, og sikrer kontinuitet i kunnskapsutveksling, forskermobilitet og felles kapasitetsbygging.
Kort sagt har MAPARC ikke bare ført forskningen om koblingen mellom Arktis og midlere breddegrader og forbedret klimaforutsigelser videre, men også styrket de institusjonelle og menneskelige nettverkene som gjør at Norge og Kina kan forbli i front av arktisk klimaforskning i årene som kommer.
Arctic is entering into a new era where there is more open ocean in summer and increasing area of newly-formed sea ice in winter. Meanwhile, the new Arctic is undergoing a deep warming extending from the interior ocean to the upper troposphere. It implies significant changes of ocean conditions, atmosphere circulations and climate patterns, bringing challenges to the implementation of existing knowledge on the prediction of new Arctic climate system.
MAPARC aims to enhance the mechanistic understanding of Arctic climate change and to improve the prediction of new Arctic climate system.
We will quantify the observed changes of Arctic air-sea-ice interaction due to the increased area of newly-formed sea ice, and use state-of-the-art coupled climate model and regional atmospheric model to confirm the underlying thermodynamic feedbacks.
Existing multi-model large ensemble climate simulations will be used to identify the local and remote processes responsible for the Arctic near-surface warming and deep warming and their downstream effects (e.g., extremes over Eurasia). We will then use the Norwegian Earth System Model and modern techniques such as causal effect networks to confirm the causality of climate linkages.
We will further use the large ensemble simulations to assess the effects of externally-forced (e.g., radiative forcing), boundary forcing (e.g., sea ice and ocean temperature) and internal stochastic forcing on the changes of mid-high latitude atmospheric circulations such as stratospheric polar vortex, jet stream and blocking.
Equipped with enhanced mechanistic understanding, we will then use the dynamical climate prediction systems and advanced approaches including statistical downscaling and machine learning to develop hybrid models for the prediction of new Arctic climate system.
The well-established collaboration between the Norwegian and Chinese PIs and the complementary expertise and technology of the project group will ensure the success of MAPARC.
