Tidsskalaen for præcis havisens forudsigelse i Northern Sea Route

Klimaforandringerne har fremskyndet havisens tilbagetog i det arktiske hav. Dette har forskellige negative virkninger, herunder forsuring af havvand og potentielt bidrag til strenge vintre i regioner på midten af ​​breddegraden. Imidlertid, det har også åbnet nye muligheder for kommerciel søfart om sommeren (fig. 1). Den nordlige sørute kan reducere navigationsafstanden mellem Europa og Asien med omkring 40 procent, og nøjagtige forudsigelser af havisens forhold er blevet et stort forskningsemne.

Et team af forskere ledet af National Institute of Polar Research (NIPR) og Hokkaido University, Japan, har nu undersøgt et operationelt system i det norske meteorologiske institut til mellemdistance prognoser (op til 10 dage frem) af havisens tykkelse (SIT) i forsommeren i det østsibiriske hav, som ligger på den nordlige sørute. De rapporterede om deres arbejde i Kryosfæren .

Holdet undersøgte evnen af ​​TOPAZ4 is-havdatasystemet til at hjælpe os med at forudsige fordelingen af ​​SIT i denne region. Da præcis information er afgørende for driften af ​​isbryderfartøjer, det er nødvendigt for at bestemme gennemløbstiden og nøjagtigheden af ​​prognosen, og vurdere, hvordan vi kan forbedre forudsigelser i fremtiden.

Sammenligninger mellem TOPAZ4, andre hindcast modeller, og havisobservationer viste, at systemet kunne gengive SIT-fordelingen tidligt om sommeren i det østsibiriske hav. Tidsskalaen for nøjagtig forudsigelse af SIT i dette område var op til 3 dage, med dygtighed, der derefter brat aftager (fig. 2).

Vanskelighederne med at forudsige store vejrforhold kunne være en væsentlig faktor i denne nedsatte færdighed efter 3 dage. Denne uforudsigelighed opstår fra forstærkningen af ​​prognosefejl for funktioner såsom arktiske cykloner, så yderligere arbejde for at forbedre prognosefærdigheden for SIT i denne region bør fokusere på at forstå dannelsen og udviklingen af ​​disse fænomener.

På trods af denne uforudsigelighed, TOPAZ4-systemet viste sig at være pålideligt til SIT-forudsigelse for tidlig sommer.

Vi undersøgte modellens ydeevne for en situation i juli 2014, hvor to fartøjer var blokeret i det østsibiriske hav i omkring en uge. Baseret på fartøjets sporingsdata fra AIS-data, det blev fundet, at fartøjets hastighed falder drastisk i kystområdet, hvor tyk havis (> 150 cm) er simuleret (fig. 3), og fartøjets hastighed var klart negativt korreleret med den simulerede SIT under hele passagen. Disse resultater understøtter indirekte pålideligheden af ​​de daglige gennemsnitlige SIT-data fra vores simulering. Der er behov for en mere omfattende analyse baseret på hastigheden for et større udvalg af fartøjer. Dette vil bidrage til at forbedre metodens potentiale til at hjælpe med at guide skibe langs den nordlige sørute.