Måle havtemperatur med lyd

Posted on: Tue, 03/26/2019 - 13:27 By: espens

I CAATEX skal vi måle havtemperatur med lyd

Det rapporteres jevnlig om store endringer i isdekket i Arktis, men vi vet lite om hva som har skjedd eller skjer i havet under isen. I CAATEX skal vi observere havtemperaturen i Polhavet på liten og stor skala. Spesielt fokus vil det være på det 100–200 meter tykke laget med ferskt og kaldt vann som skiller isen fra det underliggende varmere og saltere Atlanterhavsvannet. De store klimaendringene i Arktis kan gjøre at det kalde vannlaget viskes helt eller delvis ut, og dermed at havisen kommer i kontakt med varmere vann. Det vil påvirke smeltingen av havisen. Modellene i dag klarer ikke å forutsi den hurtige reduksjonen av havis som vi ser i satellittobservasjonene, og de underliggende prosessene må beskrives bedre i ishav-modeller for å få bedre klimaprediksjoner. Dette er et viktig tema i CAATEX.

I CAATEX skal vi bruke lyd til å måle midlere havtemperatur i Polhav-bassenget. På to av riggene skal det plassers en lavfrekvent lydkilde som skal sende signaler hver andre dag opptil et år. Signalet vil tas opp på 5 andre faste rigger utstyrt med hydrofoner. Riggene er plassert tvers over det arktiske basseng. Ved å måle hvor lang tid ett lydsignal bruker fra å gå fra lydkilden til de mottaker vil vi finne lydfarten kan vi regne oss tilbake til temperaturen i havet. Vi vil få en tidsserie av målinger på tvers av det Arktiske basseng. Lydsignalene vil også taes i mot på drivende bøyer som dermed vil scanne et større område av polbassenget. Det er første gang en slik skanning av Polhavet blir gjort. I 1999 ble det gjort akustiske målinger av temperaturen langs ett strekk fra nord for Svalbard til Beaufort Sea. Dette strekket vil bli gjentatt slik at vi kan se om Polhavet har blitt varmere over de siste 20 årene.

I CAATEX forventer vi å samle inn unike temperaturobservasjoner sammensatt av punktmålinger og integrerte målinger i ulike havområder av Arktis. Vi vil bruke observasjonene til å bedre forstå dynamiske prosesser i havet under isen og til å gi gode estimater av varmeinnholdet i Polhavet. Det målte varmeinnholdet skal vi sammenligne med varmeinnholdet beregnet av klimamodeller. Da kan vi få svar på hvor godt klimamodeller klarer å forutsi havtemperaturen. CAATEX forventer å bidra til at klimamodeller kan bli bedre til å forutsi klimautviklingen i Polhavet og gi et bedre estimat av usikkerheten i modellberegningene.Vi håper at mange andre forskere vil finne disse dataene interessante å bruke i sin forskning. Alle dataene vil bli publisert og forvaltet etter en plan som er konsistent med EU-prosjektet INTAROS og MOSAiC. Dataene vil være tilgjengelige i henhold til åpen data policy og også være tilgjengelige gjennom INTAROS sitt nettverk av distribuerte datasentre, slik som Norsk Marint Data Senter (NMDC). 

CAATEX er et samarbeidsprosjekt mellom Nansensenteret, Norsk Polarinstitutt, Scripps Institution of Oceanography, Woods Hole Oceanographic Institution, og Universitetet i Texas-Austin. De amerikanske institusjonene er finansiert fra Office of Naval Research og er ansvarlig for implementering av riggene i Det kanadiske basseng og for å levere den lavfrekvente akustiske lyskilden. Vi er ansvarlig for riggene i Nansen og Amundsen bassengene, og for operasjon av den lavfrekvente kilden.Utsetting av riggene vil foretaes med Kystvaktens KV Svalbard. 

Vi skal samarbeide med MOSAiC når det kommer til koordinering av observasjoner og feltaktivitet i og omkring Polarstern. CAATEX er også koordinert med EU-prosjektet INTAROS (Integrated Arctic Observation System, http://www.intaros.eu), spesielt når det kommer til datahåndtering og tilgjengelighet av data.