English version of this page

Upscaling hotspots – understanding the variability of critical land-atmosphere fluxes to strengthen climate models (Spot-On)

Fluksprosesser mellom landoverflaten og luft spiller en viktig rolle for vær og klima. Med dette prosjektet tar vi sikte på å utvikle metoder for bedre å gjøre rede for heterogenitet i landoverflaten i klimamodell valideringer.

Simulering av en fluksvirvel med partikkelspredning fra en hypotetisk punktkilde ved Finse, Hardangervidda fjellplatå. Figur: Prosjekt-teamet

Simulering av en fluksvirvel med partikkelspredning fra en hypotetisk punktkilde ved Finse, Hardangervidda fjellplatå. Figur: Prosjekt-teamet

Om prosjektet

Mange viktige prosesser foregår akkurat der landoverflaten og luften berører hverandre. Å forstå disse prosessene har blitt et vitenskapelig imperativ ettersom menneskelige aktiviteter truer med å endre vær- og klimasystemene våre. Vi trenger derfor bedre prediksjoner for utveksling av klimagasser som metan, CO2 og vanndamp. En kritisk begrensning for vår forståelse av denne klimagassutvekslingen har lenge vært at den varierer betydelig i landskapet. 

Med dette prosjektet vil vi utvikle og anvende nye verktøy for å kartlegge denne variabiliteten, og å sammenligne disse observasjonene med klimamodeller, med mål å redusere usikkerhetene i prediksjonene til modellene.

Mål

I prosjektet tar vi i bruk nyutviklet sensorteknologi, statistiske metoder, og databehandlingsmuligheter for å levere høyoppløselige kart over klimagassutveksling i landskapet. For å oppnå dette vil vi konfigurere en drone-sverm med gassanalysatorer som overfører målinger til en dataassimilasjonsalgoritme som, ved hjelp av fluidmekanikk, beregner overflategassutvekslingen.

Basert på sanntidsdata mens dronene flyr, kan systemet deretter omplassere individuelle droner for å minimere usikkerheten til overflatekartet. Ambisjonen er å kartlegge store områder som kan sammenlignes med punkter i globale klimamodeller, for å kunne sammenligne klimagassutvekslingen direkte.

Målrettede casestudier i prosjektet vil gi ny innsikt i kritiske biogeokjemiske prosesser i nordlige økosystemer, noe som fundamentalt vil redusere usikkerhet og potensielle feil i klimaprognoser.

Finansiering

Norsk tittel er 'Beregne punktkilder - forstå variabiliteten av kritiske flukser mellom landoverflaten og atmosfæren for å styrke klimamodeller (SpotOn)'. Prosjektet er finansiert av Norges Forskningsråd, med NFR-prosjektnummer 301552. Det er gitt i kategorien – Forskerprosjekt for unge talenter.

Varighet: Spot-On-prosjektet startet opp i 2020, og vil vare ut 2024.

Publikasjoner

  • Nickelsen, Trine (2021). Verdens største karbonlager lekker – han måler utslippene. Apollon : Forskningsmagasin for Universitetet i Oslo. ISSN 0803-6926.
  • Aalstad, Kristoffer; Westermann, Sebastian; Pirk, Norbert; Fiddes, Joel & Bertino, Laurent (2021). Retrieving fractional snow-covered area from optical satellites using data assimilation.
  • Aalstad, Kristoffer; Alonso-Gonzalez, Esteban; Bazilova, Varvara; Bertino, Laurent; Fiddes, Joel & Pirk, Norbert [Vis alle 7 forfattere av denne artikkelen] (2021). Leveraging emerging Earth observations using data assimilation.
  • Nickelsen, Trine (2021). Verdens største karbonlager lekker – han måler utslippene. Apollon : Forskningsmagasin for Universitetet i Oslo. ISSN 0803-6926.
  • Aalstad, Kristoffer; Fiddes, Joel; Martin, Leo Celestin Paul; Alonso-Gonzalez, Esteban; Yilmaz, Yeliz A. & Pirk, Norbert [Vis alle 7 forfattere av denne artikkelen] (2021). Workshop on downscaling with TopoSCALE for cryospheric applications.
  • Aalstad, Kristoffer; Alonso-Gonzalez, Esteban; Bertino, Laurent; Fiddes, Joel; van Hove, Alouette & Pirk, Norbert [Vis alle 8 forfattere av denne artikkelen] (2021). Learning from Earth observations using data assimilation.
  • Aalstad, Kristoffer; Alonso-Gonzalez, Esteban; Bazilova, Varvara; Bertino, Laurent; Fiddes, Joel & Filhol, Simon [Vis alle 9 forfattere av denne artikkelen] (2021). Unmixing satellite imagery using data assimilation to map snow and albedo.

Se alle arbeider i Cristin

Publisert 28. sep. 2020 10:38 - Sist endret 2. mars 2022 18:53