SatPerm - Satellite-based Permafrost Modeling across a Range of Scales

Permafrost forekommer i omtrent en fjerdedel av landarealet på den nordlige halvkule. I motsetning til snø og is kan ikke permafrost direkte observeres ved å bruke fjernmåling. Men satellitter kan samle data om permafrost fra sensorer fra målere i felt, og permafrost kan også modelleres numerisk ved å bruke overflatedata som temperatur og snø dybde. I SatPerm vil vi undersøke om slike datasett kan brukes til å modellere permafrost.

Om prosjektet

Permafrost er jord som er permanent frossen, hvor kun det øverste laget tiner hver sommer og fryser igjen om høsten. Permafrost forekommer i omtrent en fjerdedel av landarealet på den nordlige halvkule. Det er derfor et viktig element av jordens kryosfære, som omfatter de delene av jorden hvor vann er i fast form. Forskning på andre elementer av kryosfæren, som isbreer og havis, benytter i stor grad satellittmålinger til å observere prosesser og endringer. Innen permafrostvitenskap er det imidlertid funnet begrenset nytte av fjernmåling fra rommet, siden satellittsensorer ikke er i stand til å "se" under overflaten.

Den fysiske variabelen som forskere bruker for å karakterisere den termiske tilstanden til permafrost er grunntemperaturen. Denne kan måles direkte i borehull som går mange meter ned i den frosne jorden, eller den kan modelleres numerisk med tidsserier av overflatetemperatur og snødybde.

Disse variablene måles operasjonelt fra satellittsensorer på global skala, og i prosjektet SatPerm vil vi undersøke mulighetene for å bruke disse datasettene til permafrostmodellering. Vi vil evaluere i hvilken grad ulike metoder og modeller på forskjellig skala og med varierende kompleksitet, kan reprodusere feltobservasjoner.

Mål

Enkle og regneeffektive metoder kan anvendes for å kartlegge grunntemperaturer over store områder, mens mer regnekrevende metoder lettere gir bedre nøyaktighet i enkeltpunkter. For sistnevnte tilfelle vil vi introdusere «Ensemble Kalman Filter»-metoder, som benyttes i mange andre fagområder, men som tidligere ikke er benyttet innen permafrostforskning.

Resultat

SatPerm prosjektet startet i 2015, og har kommet for kort til å bringe noen resultater ennå.

Background

SatPerm vil fokusere på fem feltområder innen regioner som er hotspots i permafrostforskning; Norge, Svalbard, Grønland, Nordøst-Sibir og Mongolia.

I feltområdene vil vi teste SatPerm-resultater i nært samarbeid med partnere fra Danmark, Tyskland, Polen, Japan og Mongolia.

Finansiering

Prosjektet er finansiert gjennom Norges Forskningsråd FRINATEK program, prosjekt nummer 239918.

Prosjektet er gitt i kategorien "Unge forskertalent".

Samarbeid

Dette prosjektet er i samarbeid med flere forskere fra forskjellige institusjoner, se lenker i høgre kolonne for deltagende forskere:

Emneord: Permafrost, Fjernmåling
Publisert 17. nov. 2015 15:12 - Sist endret 10. mai 2017 20:35