Ekstremer og trender i bølgeklima

Vindgenererte havbølger modifiserer grenselaget mellom hav og atmosfære, og påvirker således en rekke prosesser som har innvirkning på vær og klima. Bølger utgjør videre en kritisk faktor for menneskelig aktivitet til havs, der kunnskap om midlere og ekstreme bølgeforhold er avgjørende for å ivareta sikkerheten.

Globale reanalyser representerer modellkjøringer med det formål å reprodusere homogene vær- og bølgedata tilbake i tid. De er styrt av historiske observasjoner gjennom dataassimilasjon og er den viktigste metoden for å gjenskape bølgeforhold i områder med få observasjoner. Reanalyser viser derimot svakheter i sin representasjon av ekstreme værsituasjoner grunnet en forholdsvis grov romlige modelloppløsning.

Aarnes har i sitt arbeid tatt i bruk alternative datasett for å bedre returverdi-estimater (RVE) av signifikant bølgehøyde, både globalt og med spesielt fokus på norske farvann. Her brukes en dynamisk nedskalert reanalyse utviklet ved Meteorologisk institutt som viser klare forbedringer ved ekstrem sjø. Studiet tar videre i bruk et høyst utradisjonelt datasett, i form av historiske ensemble-prognoser, som opprinnelig blir brukt til å angi usikkerhet i værvarsler, men som her brukes til å studere sannsynligheter for høye bølgetilstander. Dette gir et økt datamateriale og en forbedret representasjon av ekstremklima sammenlignet med tradisjonelle reanalyser. Det vises at dataene er en ubrukt ressurs som kan understøtte RVE av signifikant bølgehøyde og vindstyrke, men trolig også andre meteorologiske parametre.

Reanalyser brukes i stor grad til å studere historisk klima, ofte representert ved trender. Studien avdekker at trender vil påvirkes av dataassimilasjon og kan gi falske hopp i dataene der observasjonsnettverket har gjennomgått raske forandringer. Aarnes finner mer korrekte trend-estimater av signifikant bølgehøyde fra lengre prognosetid i reanalysen ERA-Interim. Dette er data som ikke tidligere har vært anvendt til klimatologisk trendanalyse.

Personalia:

Ole Johan Aarnes (født 1976) er utdannet cand.scient. i oseanografi ved Universitetet i Bergen (2005). Han har jobbet ved Meteorologisk institutt siden 2005, først som statsmeteorolog i varslingstjenesten, senere i forsknings og utviklingsdivisjonen, avdeling for oseanografi og maritim meteorologi. Doktorgradsarbeidet er veiledet av Birgitte Furevik (Meteorologisk institutt), Øyvind Breivik (Meteorologisk institutt) og Tore Furevik (Geofysisk institutt).