NorClim - aktivitet og resultater Helge Drange (NERSC/GfI)

Like dokumenter
Climate of Norway and the Arctic in the 21 st Century

Jordsystemmodellering muligheter og usikkerheter

Klimasystemet og klimaendringer. Resultater i NORKLIMA Spesialrådgiver Jostein K. Sundet

Hva står vi overfor?

Om klimasystemet og jordsystemmodeller

IPCC, From emissions to climate change

Kjell Arne Mork, Francisco Rey, Henrik Søiland

Klimascenarier og effekter for snøforhold i Norge i framtiden

Klimamanipulering. Storskala påvirkning av klimasystemet for å begrense global oppvarming.

Satellite Data for Marine Climate Monitoring Purposes

Klimamodeller og usikkerhet

Klima i Norge 2100 Kunnskapsgrunnlag for klimatilpassing

Kan vi stole på klimamodellenes profetier for Arktis?

Hva skal vi dimensjonere rør og flomveier for i fremtiden og hvordan gjør vi det

Norges vassdrags- og energidirektorat

Klimaendringer på Svalbard

Å modellere fremtidens klima

Naturdata Nordområdene

Aerosols Why are we interested in them?

Aerosols Why are we interested in them?

Welcome to GEF2210. Course content

1,5 grader eller 2 grader spelar det noko rolle?

Gruppe 5: Klimamodellering og analyse. Nils Gunnar Kvamstø David B. Stephenson

Aerosols Why are we interested in them?

Skogbrann og klimautfordringen. Jon Olav Brunvatne, Landbruks- og matdepartementet

Strategy for the Northern Areas Development of R&D and Forecasting

Havets rolle i klimasystemet, og framtidig klimautvikling

Klima på nordlige bredder - variasjoner, trender og årsaksforhold. Sigbjørn Grønås, Geofysisk institutt, UiB

Varmere våtere villere. Hva skjer med klimaet og hva er konsekvensene? Helge Drange

Sammenhengen mellom beiting, vegetasjon og atmosfære / albedoeffekter

Chapter 2. The global energy balance

Global oppvarming følger for vær og klima. Sigbjørn Grønås, Geofysisk institutt, UiB

Klimaendringene i Arktis: Muligheter og utfordringer. Jan-Gunnar Winther, direktør Norsk Polarinstitutt og styreleder Framsenteret

Partikkelforurensning avkjøler i nord, og forskyver regnklimaet i Tropene

Klimaendringer og klimarisiko. Borgar Aamaas For Naturviterne 10. november 2016

SOLAR GEOENGINEERING: Dr. Helene Muri KUN EN FIKS IDÉ ELLER PARISAVTALENS PLAN C? Industrial Ecology Programme

Klimaprediktabilitet på skala fra 0 til 100 år

Kan klima bli næring?

Mål for Arven etter Nansen: forbereder framtiden i Arktis gjennom

Klimaet i Norge Hvordan er det og hvordan blir det? av Torill Engen-Skaugen. Meteorologisk institutt met.no

Et klimascenario for Norge om 50 år for transportsektoren

Software applications developed for the maritime service at the Danish Meteorological Institute

Modellering av tarebiomasseproduksjon

Sli.do Kode#: Censes

Populærvitenskaplig beskrivelse av forskningsprosjektet EarthClim med hovedvekt på den norske jordsystemmodellen NorESM

limaendringer i norsk Arktis Knsekvenser for livet i nord

Hvordan arbeider FNs klimapanel?

Internasjonalt samarbeid og nye kunnskapsmuligheter

Griddede atmosfære- og havprognoser Klimadataseminar, CIENS 16. oktober 2007

Miljø og Fjernmåling (NERSC) Nansen Senter for. en frittstående forskningsstiftelse. tilknyttet Universitetet i Bergen. lasse.pettersson@nersc.

FRAMDRIFTSRAPPORT. Mål. Prosjektnummer: NorClim - Climate of Norway and the Arctic in the 21st Century. Prosjekttittel: Aktivitet / Program:

FRAMDRIFTSRAPPORT. Mål. Prosjektnummer: NorClim - Climate of Norway and the Arctic in the 21st Century. Prosjekttittel: Aktivitet / Program:

Lokale og regionale klimascenarier for Norge

Sedimenttransport i vassdrag og erosjon av forurenset materiale. Jim Bogen Norges vassdrag og energidirektorat. 100 års flommen i Glomma 3.06.

Skog som biobrennstoff: Påvirkning på karbonkretsløp og albedo-effekt

Hvor står vi hvor går vi?

NRF Full 2012 Schedule

Framdriftsrapport. Rapporteringsfrist: Mottatt: NorClim - Climate of Norway and the Arctic in the 21st Century

Norges nasjonale klimaforskningsprogram. Stort program Klimaendringer og konsekvenser for Norge NORKLIMA

Hvordan blir klimaet framover?

Programmet NORKLIMA Hva skjer fremover? Magne Lystad Norsk Geofysisk Forening, Geilo,

Demonstrasjoner av Oljedriftsvarsling i MERSEA IP

NorACIAs klimascenarier

Subsea-Muligheter for virksomhet i den maritime klyngen. Utbygging og vedlikehold av subsea anlegg Prosjektleder : Torstein Vinterstø

Dean Zollman, Kansas State University Mojgan Matloob-Haghanikar, Winona State University Sytil Murphy, Shepherd University

Klimaendringer betydningen for dimensjoneringsgrunnlaget for hydrotekniske systemer i. landbruket Atle Hauge Bioforsk

Aksjemarkedet i perspektiv

Hvordan vil fremtidenes klima påvirke lakseproduksjon? Case Mandalselva

Geofarer i Norge i dagens og fremtidens klima. Christian Jaedicke Norges Geotekniske Institutt

Forecast Methodology September LightCounting Market Research Notes

Uni Researchs rolle i å løse de store samfunnsutfordringene

Klimaendringer og konsekvenser for småkraftverk Blir det mer eller mindre behov for magasiner?

Karbonbudsjetter og klimamål. Bjørn H. Samset Forskningsleder, CICERO Senter for klimaforskning

Varsling av oljedrift og drivende gjenstander i Arktis. Bruce Hackett, met.no

Globale klimaendringer: har risikoen økte siden siste IPCC rapport? Pål Prestrud CICERO Senter for klimaforskning

SIAEOS status og videre arbeid. Karin Refsnes prosjektdirektør, Norges forskningsråd, SIAEOS seminar

Endringer i det fysiske klimasystemet, skipsfartens bidrag

FAKTORER SOM PÅVIRKER OPPBLOMSTRING AV CYANOBAKTERIER I ÅRUNGEN - EN RISIKOVURDERING

The Proactima way PREPARED. Hvordan bruke oljedriftsimuleringer til å forbedre planlegging av brønner og optimalisere oljevernberedskap

Modellering av hydrologiske prosesser med høy oppløsning i tid og rom. Stein Beldring Norges vassdrags- og energidirektorat

Algevekst innvirkning av klima, næringsstoffer og lys et langtiddstudie fra en landbrukspåvirket innsjø ( )

Global Warming of 1.5 C Hovedfunn fra spesialrapporten om 1,5 C global oppvarming

Hva gjør klimaendringene med kloden?

CO 2 og karbonbudsjettet. Betydning for klima og klimaendringer

Hvilke utfordringer vil RVR tjenesten møte i et 50+ års perspektiv?

CO 2 og karbonbudsjettet. Betydning for klima og klimaendringer

Exercise 1: Phase Splitter DC Operation

By Bioforsk RECOCA Team Per Stålnacke Csilla Farkas Johannes Deelstra

Skog som biomasseressurs: skog modeller. Rasmus Astrup

Isvarsling i arktis. Frode Dinessen Istjenesten Meteorologisk Institut

Hvorfor er internasjonalisering

Fortidens klima: Naturlige endringer i Golfstrømmen de siste årene

Et svar på kommentar til heftet fra direktørene Eystein Jansen ved Bjerknessenteret og Cecilie Mauritzen, CICERO.

!asjonal forskarskule " #limadynamikk$

Samfunnsvitenskapelig klimaforskning. Cecilie Mauritzen, Direktør CICERO Senter for Klimaforskning

Hvorfor har IPCC-rapportene så stor betydning i klimaforskning?

Framtidige klimaendringer

Oppgavesett kap. 6 (3 av..) GEF2200

MÅLING OG VURDERING AV TEKSTUR I VEGOVERFLATER OG KOPLING TIL STØY

Ekstremvær utvikling til nån. og scenarier for utvikling fremover. & Inger Hanssen-Bauer, Meteorologisk institutt, Oslo

Transkript:

NorClim - aktivitet og resultater Helge Drange (NERSC/GfI) Finansiert av NORKLIMA, Norges Forskningsråds klimaforskningsprogram

NorClim Climate of Norway and the Arctic in the 21 st Century 2007-2010 12.5 mill NOK / år 10 partnerinstitusjoner, fordelt på 6 (7) moduler

Aktivitet I Myndigheter, industri, forskning, allmennhet For Norge og Arktis, fokus på ~2030 og ~2100: Atmosfære Hav Kryosfære Dynamisk nedskalering Statistisk nedskalering Kontakt med brukergrupper Formidling NorClim, RegClim, IPCC AR4,...

Aktivitet II Naturlig vs menneskeskapt klimavariasjon-/endring + prediktabilitet For Norge og nordområdene: Atmosfære Hav Kryosfære Analyse Dynamisk tolkning Paleodata, instrumentelle obs., reanalyse, modellkjøringer

IPCC AR5 (feb 2013) Aktivitet III NorESM: Testet og operasjonell i løpet av første halvdel av 2009 Atmosfæreprosesser Havprosesser Kryosfæreprosesser Bio(geo)kjemi Modellforbedring Nasjonalt klimamodellsystem Jordsystemmodell; NorESM IPCC AR4 (feb 2007)

Denne presentasjonen Lite om klimavariabilitet- og endring Noen eksempler på prosess-studier og (videre)utvikling av modellverktøy Noen resultater

Empirical downscaling Gridcell from HIRHAM 55 x 55 km 2 Torill Engen-Skaugen, met.no

Gridcell from HIRHAM 55 x 55 km 2 black dots: 1x1 km 2 Torill Engen-Skaugen, met.no

mm/måned 140 120 100 80 60 40 20 0 jan feb mar apr mai jun jul aug sep okt nov des 55550 Hafslo 54130 Lærdal Gridcell from HIRHAM 55 x 55 km 2 black dots: 1x1 km 2 Torill Engen-Skaugen, met.no

Temperature, precipitation, snow cover, etc Empirical relationships http://senorge.no

Dynamic downscaling From 300 km to 50, 25 and 8 km Knut-Helge Midtbø/Jan Erik Haugen, met.no

Maksimal time-nedbør (mm/hr), Bergen (foreløpige resultater) Knut-Helge Midtbø/Jan Erik Haugen, met.no

GISS-AOM 20C3M Component: ocean Resolution: 4 x 3 Variable: SSH Paul Budgell, Arne Melsom, Bjørn Ådlandsvik

Dynamic downscaling ocean Sea Surface Height - March GISS AOM ROMS Obs

Temperature crossection; Bear Isl. W; S-O-N Observations GISS ROMS 300 200 100 0 Distance [km] 300 200 100 0 Distance [km] 300 200 100 0 Distance [km]

EARTH SYSTEM MODEL DEVELOPMENT 1975 1985 1992 2000 2007 2013 Atmosphere Atmosphere Atmosphere Atmosphere Atmosphere Atmosphere Operational climate model Strengthening colours denote improvements in models Land surface Land surface Ocean & sea-ice Land surface Ocean & sea-ice Sulphate aerosol Land surface Ocean & sea-ice Sulphate aerosol Non-sulphate aerosol Carbon cycle Land surface Ocean & sea-ice Sulphate aerosol Non-sulphate aerosol Carbon cycle Atmospheric chemistry Module development Strengthening colours denote improvements in models Ocean & sea-ice model Sulphur cycle model Land carbon cycle model Ocean carbon cycle model Atmospheric chemistry Non-sulphate aerosols Carbon cycle model Atmospheric chemistry Hadley Centre, UK

NorESM framework and model components Atmospheric chemistry CAM CICE CLM River routing MICOM HAMOCC Components in blue communicate trough a coupling component. Components in red are subroutines of blue components.

NorESM Horizontal ocean grid Dipole grid (default CCSM) Tripole grid

First results CCSM vs NorESM CCSM NorESM IPCC-version of NorESM will be frozen in March 2009 Verification integrations 2009 Scenario integrations 2010-2011 IPCC AR5 report, Feb 2013

Anthropogenic forcing of the climate system IPCC AR4

OH+DMS Aerosol lifecycle schematic SO2 Gas-phase SO4(ga) Wet-phase emission nucleation condensation coagulation In cloud droplets Q(SO2) Q(SO4) Nucleation Aitken Accumulation Coarse Sulphate SO4(n) SO4(a) SO4(ac) SO4(aq) BC Q(BC)ff BC(n) SO4/BC(a) SO4/BC(ac) SO4/OM/BC(ac) OM OM/BC Q(OM)ff Q(OM)bb Q(BC)bb OM(a) SO4/OM/BC(a) OM/BC(a) SS/SO4/OM/BC(ac) DU/SO4/OM/BC(ac) Seasalt Q(ss) SO4/SS(a) SO4/SS(ac) SO4/SS(c) Mineral dust Q(du) SO4/DU(ac) SO4/DU(c)

Indirekte effekt av aerosoler Jón Egill Kristjánsson (UiO) Figur fra NASA

Forcing - Response and feedbacks Ex: Equilibrium response to aerosol forcing Direct radiative forcing Indirect radiative forcing Aerosol Forcing 0.03 W m -2-0.03 W m -2-1.42 C -4.5% -1.42 W m -2 Equilibrium Response Near surface air Temperature C Precipitation % T. Iversen, A. Kirkevaag

Data base with ice crystal optical properties Developed by Michael Kahnert (NILU/SMHI) The computations are based on geometric optics (GO) approximation and Monte Carlo simulations Four different ice crystal shapes Crystal sizes 5 3000 µm (27 different sizes). Wavelengths 200-2600 nm (31 different wavelengths). Data on asymmetry parameter (g), extinction cross section (C ext ), scattering cross section (C sca ), and single scattering albedo (a) for each particle set. Tove Svendby, Cathrine L. Myhre, Jon Egill Kristjansson

Data from CALIPSO Ex: Across the Arctic region 27 Nov 2007 Tove Svendby, Cathrine L. Myhre, Jon Egill Kristjansson

Backscatter: Cirrus location Optical depth Depolarization ratio: Ice crystal shape

HAMOCC 5.1 HAMburg Ocean Carbon Cycle Model Prognostic slab atmosphere (CO 2, N 2, O 2 ) Air-Sea Gas Exchange (CO 2, N 2,O 2 ) Thickness 90m Deep Ocean (remineralisation, sinking) Sediment model J. Tjiputra, BCCR

Havisutbredelse i Arktis i september: Observasjon og klimamodeller IPCC 2007

In situ measurements of albedo S. Gerland, NP Spectral albedo and reflectance (Sensors 320-950 nm, 350-2500 nm) Different sea ice/snow surfaces (young ice, first-year ice, multiyear ice) Different times of season (pre-/post melt onset) Lead and melt pond contribution

Hamburg Arctic Test Basin Setup Spacer tank Tank3: Waves Meteorological.sensors Wave paddle Wave paddle 3.00m 3.00m Beach Beach Tank1: Quiescent zone Tank2: Waves 8.50 m 2.50 m 16.00 m 3.00 m Sensor legend Turbulence cluster +CTD Irradiance measurements Ice Harp: Brine measurements Infra-red camera Depth: 1 m NaCl water=34.5 psu Ultrasonic sensor: wave data Pressure transducers: wave data CTD: salinity and temperature Thermistor chain: temperature Moveable CTD: salinity, temperature + frazil concentration Sara de la Rosa, UiB

Experimental Programme Use of facility for 15 days: Oct. 2007 & March 2008 5 experiments - frequency range: 0.66 Hz to 1.25 Hz Wave Makers Insight into: Ice-growth Brine Drainage Pancake-ice formation Wave attenuation Optical Properties Sara de la Rosa, UiB

Future of the Arctic sea ice (1D ice model by Björk 1989 2004) ~300 W/m² summer 103 W/m² 400 W/m² 0-150W/m² Steady state values ~15 W/m² Ice flux Fram Strait Compares to 4 W/m² ~2 W/m² L H Smedsrud et al, GRL 2008

(I) Arctic sea ice thickness distribution Submarines 50 s red and 90 s blue Yu et al (2004) L H Smedsrud et al, GRL 2008

(II) Export of ice out of the Arctic has increased since 2003 L H Smedsrud et al, GRL 2008

Model scenarios, September 1960-situation Normal ice export and present global warming ; ~1 m 2007 thickness may recover to ~2 m Adding today's high export thickness is stable With 2*CO2, about 2050 95 % of summer ice lost L H Smedsrud et al, GRL 2008

Oppsummering NorClim Variabilitet Å identifisere og undersøke mekanismer for klimavariasjoner p tidsskala fra år til flere tiår (mulighet for prediktabilitet?) Forbedret modellsystem Å forbedre forståelsen og implementeringen av prosesser i klimasystemet som er dårlig beskrevet i dagens klimamodeller Scenariokjøringer Å levere klimascenarioer med fokus på år 2030 og 2100 for Norge og Norges nærområder, samt tallfeste usikkerheter Formidling Å formidle kunnskapsbasert og relevant informasjon om utviklingen av det fysiske klimaet til myndigheter, forskere, industri, NGO og allmennhet Jordsystemmodell Å etablere en nasjonal jordsystemmodell (Earth System Model) ved å samkjøre modellsystemer og analyseverktøyer i Norge Kompetansebygging Å bidra til langsiktig kompetanseheving av klimaforskningen i Norge

norclim.no

Natural variability versus global warming

Natural variability versus global warming

60 o W 120 o W JJA cyclone number SRESA1B 20C3M 180 o W 36 o N 48 o N 60 o N 72 o N 84 o N 120 o E 60 o E Increase: end of stormtracks Reduction: southern boundary of the stormtracks 40 35 30 25 20 15 10 5 0 INCREASE 0 o REDUCTION

CAM-Oslo model run: Impact of new parameterization (July) Changed cloud forcing (ΔCF): CF(New) CF(Original) parameterization Positive ΔCF in shortwave region and negative ΔCF in longwave region Net radiation: -0.9 W/m 2 Lat>60ºN: +10.7 W/m 2 in SW and -3.3 W/m 2 in LW Tove Svendby, Cathrine L. Myhre, Jon Egill Kristjansson