The Stability of Arctic Shelf Sea Dynamics and Freshwater Budget in the Light of Global Change.
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das übergeordnete Thema des Vorhabens war die Untersuchung der Stabilität des arktischen Süßwasser-Budgets im Hinblick auf zu erwartende globale Klimaveränderungen. Ziele des Forschungsvorhabens waren: die Quantifizierung der Süßwasserbilanz eurasischer Schelfmeere, die Bewertung der Stabilität des arktischen Süßwasserbudgets und eine Abschätzung der zu erwartenden Trends und Konsequenzen, die sich auf regionaler Ebene aufgrund globaler Veränderungen ergeben können. Das Vorhaben basierte auf einer Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Meereskunde der Universität Hamburg und dem Institut für numerische Mathematik, Russische Akademie der Wissenschaften (RAS), Moskau. Für das Arbeitsprogramm waren zwei Phasen geplant: eine Entwicklungsphase und eine experimentelle Phase. Bereits in der ersten Phase, spätestens aber in der zweiten zeigte sich, dass die modell-technische Reproduktion wesentlicher physikalischer Prozesse mit bisherigen Verfahren nur unzureichend gelingt. Die Zielsetzung des Projekts musste an diese neuen Randbedingungen angepasst werden. Der Fokus wurde daher von der Eingangsfragestellung zum generellen Süßwasserbudget verschoben und auf den Schwerpunkt ‚Eisbildung’ gelegt. Der Schwerpunkt der Modellarbeiten während der ersten Phase lag auf der Reproduktion der Eisdrift, der Eisbildung und auf der Position und Schärfe der Eiskanten. Ergebnisse dieser idealisierten Vorarbeiten flossen dann in der zweiten Phase in das deutlich komplexeres Modell ein, mit dem realistische Verhältnisse auf unterschiedlichen Zeitskalen simuliert werden konnten. Diese prozessorientierte Vorgehensweise machte es möglich, zum ersten Mal die Simulation der Festeiskante und der offenen Wasserflächen in einem regional hochauflösenden Modell während eines ausgewählten Zeitraums zu reproduzieren. Die in diesen Publikationen dargestellte Modellentwicklung ermöglicht erstmals die Erfassung synoptischer, klein-skaliger Eisbildungsprozesse, die bisher nicht oder nur unzureichend in Modellen erfasst wurden, die aber von herausragender Bedeutung für das arktische Klimasystem sind. Die Ergebnisse stellen daher nicht nur einen deutlichen Fortschritt in der Modellierung von Meereis dar. Die Arbeit liefert auch einen wichtigen Beitrag zur Klimaforschung allgemein und zur aktuellen Diskussion um klimabedingte Veränderungen im Arktischen Ozean. Sie gibt zudem wichtige Hinweise und Ausblicke auf neue Anwendungsbereiche, noch offene Fragestellungen und zukünftige Entwicklungen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2007): Kara Sea Polynyas in High Resolution Models, Sea-ice summer school, Svalbard, Norway
Ólason, E.Ö.
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(2008): Kara Sea Polynyas in High Resolution Models, Geophysical Research Abstracts, Vol. 10, EGU2008-A-04933, 2008
Olason, E.Ö., Harms, I., Heitmann, S.
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(2010): Polynyas in a dynamic-thermodynamic sea-ice model, The Cryosphere, 4, pp. 147-160
Ólason, E.Ö. and I. Harms
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(2011): Ice deformation; from the model material to ice in natural environments, Micro-DICE conference Grenoble, France, November 7th, 2011
Ólason, E.Ö.
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(2011):Dynamical modelling of Kara Sea land-fast ice, Dissertation Zur Erlangung des Doktorgrades der Naturwissenschaften im Department Geowissenschaften der Universität Hamburg
Ólason, E.Ö.
