Hvordan kan atmosfæriske data forbedre klimavarslingen?

Beslutningsprosesser i ulike sektorer som matsikkerhet, energi og klimatilpasning har god nytte av prediksjoner på sesong-til-dekadiske (S2D) tidsskala. Slike prediksjoner bygges ved å redusere usikkerheten i den nåværende tilstanden til jordsystemet ved hjelp av observasjoner gjennom en teknikk som kalles dataassimilering. Tidligere studier har vist at havobservasjoner spiller en avgjørende rolle. I dette PhD arbeidet har det blitt undersøkt  hvordan atmosfæriske observasjoner ytterligere kan forbedre slike S2D-prediksjoner.

Denne avhandlingen bruker den norske klimavarslingsmodellen (NorCPM), som allerede har en avansert assimilering av observasjoner fra havet. Dermed bidrar denne doktorgradsavhandlingen til utviklingen av NorCPM og til fremtidige strategiske valg i jordsystem modellering.

Forskningen har undersøkt ulike metoder for å redusere atmosfærisk usikkerhet. Først er et enkelt skjema for ‘dytting’ (nudging) mot eksisterende atmosfærereanalyser testet. Selv om dette er enkelt og overkommelig å utføre i modellen, forbedrer det representasjonen av spesifikke hendelser, men fungerer dårligere enn når modellen  kun bruker havdata. Arbeidet  viser at ‘dytting’ (nudging) mot et ensemble av atmosfærereanalyser som bedre kvantifiserer usikkerheten i atmosfærefeltet, gir større forbedring.

Ved å bruke en modell med lav kompleksitet utforskes videre mer avanserte løsninger. Disse løsningene vurderer felles oppdatering av hav- og atmosfæretilstanden under forskjellige romlige og tidsmessige skiller, og for ulike observasjonsnettverk.

Personalia

Lilian Garcia har en bachelorgrad i anvendt fysikk fra Universidad de San Carlos, Guatemala, og tok en mastergrad i geofysisk fluidmekanikk ved Grenoble Alpes Université, Frankrike. Hun har jobbet med sin doktorgrad, støttet av Trond Mohn-stiftelsen, ved Geofysisk institutt i klimadynamikk som en del av enheten for klimaprediksjon ved Bjerknes senteret. Hun har blitt veiledet av François Counillon (NERSC), Alberto Carrassi (University of Bologna), Ingo Bethke (UiB) og Noel Keenlyside (UiB).