Simulering av massebalansen til Jostedalsbreens overflate
Dette masterprosjektet ble designet for Katarina Keerd, som startet sitt masterprogram i geovitenskap i forskningsgruppen kvartærgeologi og paleoklima vårsemesteret 2023. Her er hennes foreløpige prosjektbeskrivelse.
Hovedinnhold
Prosjektbeskrivelse:
Jostedalsbreen på Vestlandet er den største isbreen i det kontinentale Europa. Som de fleste isbreer over hele verden, mister den masse i en akselererende hastighet (Rounce et al., 2023). Dette har konsekvenser for sesongmessige avrenningsrater, flomfrekvens og alvorlighetsgrad, samt vannkraftproduksjon. Vår foreløpige kunnskap om fremtidige masseendringer er imidlertid begrenset av mangelen på detaljerte simuleringer. Det er også uklart hvor mye simuleringsresultatene avhenger av usikkerhet i klimascenario og deres representasjon i klimamodeller. Vårt tidligere arbeid med innlandsisen på Grønland avslørte at klimamodellskjevhet kan ha en betydelig innvirkning (Holube et al., 2022).
I dette prosjektet skal studenten kjøre simuleringer med Bergen Snow Simulator (BESSI, Born et al., 2019). Denne modellen er i stand til å gjøre omfattende simuleringer av overflatemassebalanse, men er likevel lett nok å lære og billig nok til å kjøre slik at tusenvis av simuleringer er gjennomførbare i løpet av relativt kort tid. Dette gjør det mulig å utforske ulike kilder til usikkerhet grundig og gi et robust estimat for a) Jostedalsbreens fremtidige overflatemassebalanse, og b) påliteligheten til disse resultatene.
Dette prosjektet speiler et pågående doktorgradsprosjekt med tilsvarende sikte på Folgefonna. Metodene er ferdig utviklet og testet, men må tilpasses denne nye applikasjonen. Dette oppsettet sikrer også tett tilsyn og tilgjengelighet for hjelp med tekniske problemer når det er nødvendig. Arbeidet vil omfatte
1) utarbeidelse av klimamodelldata fra ulike kilder,
2) sette opp BESSI for Jostedalsbreen-domenet,
3) kjøre ensemblesimuleringer med BESSI, og
4) den omfattende analysen av simuleringsresultatene inkludert grunnleggende statistikk.
Born et al. (2019), En effektiv overflateenergi-massebalansemodell for snø og is, The Cryosphere 13, 1529-1546 Holube et al. (2022), Kilder til usikkerhet i Grønlands overflatemassebalanse i det 21. århundre, The Cryosphere 16, 315-331 Rounce et al. (2023), Global breendring i det 21. århundre: Hver økning i temperatur betyr noe, Science 379, 78-83
Forslag til emneplan i løpet av mastergraden (60 stp):
GEOV325 Glasiologi
GEOV328 Glasiologi feltkurs
GEOV302 Dataanalyse i geovitenskap
Forutsetninger:
Kandidaten bør ha interesse for glasiologi eller hydrologi, og være motivert for å lære datamodellering. Tidligere
erfaring med python eller lignende er en fordel, men ikke forventet.
Felt, laboratorium og analyse:
Arbeidet består i å
a) utarbeide simuleringer med BESSI,
b) kjøre et ensemble av simuleringer, og
c) analysere resultatene.
a) Egnede klimadata for å fremtvinge massebalanse-simuleringene er allerede samlet og utarbeidet, men de må tilpasses det nye domenet. Lignende forberedelser er nødvendig for selve modellen, men vi har god erfaring med det og kan hjelpe.
b) Med god forberedelse (se a) bør ikke dette arbeidstrinnet by på store vanskeligheter.
c) Analyse av simuleringene kan strekke seg fra utarbeidelse av enkle figurer til avansert statistisk analyse av tusenvis av simuleringer. Igjen har forskningsgruppen vår erfaring med denne typen arbeid og kan hjelpe.
