ClimateLab tilbyder forskningsbaseret rådgivning og udfører
analyser af hav og klima ved brug af numeriske
cirkulationsmodeller. Detaljerede modeller opsættes for det
havområde som passer til dit projekt. ClimateLab driver en række
modeller for områder som er relevante for forhold i Nordsø-Østersø
området, inklusiv de indre danske farvande, samt havområder og
fjorde omkring Grønland.
Modellerne er baseret på den fysik
som driver havstrømme og blanding, fx tidevand og vindpåvirkning,
og der er tilføjet moduler som beskriver de særlige
tilstandsvariable som har interesse, fx. koncentrationen af ilt
eller koncentrationen af plankton og fiskelarver, og disse
variable er beskrevet udfra kriterier som massebevarelse og hvad
der iøvrigt kendetegner den valgte variabel.
Cirkulationsmodellerne beregner strømhastighed og retning samt den
turbulens som genereres af vind og opvarmning/afkøling ved
overfladen samt internt i vandsøjlen pga hastighedsændringer eller
påvirkninger fra havbunden. Samtidig beregnes vandets temperatur
og salinitet og andre variable som har interesse, fx fytoplankton
eller udledninger fra punktkilder af næringssalte eller andre
kemikalier. Modellerne beregnes typisk med en rumlig horisontal
opløsning fra omkring 400 m og op til 5 km, afhængig af områdets
udstrækning, og med en vertikal opløsning fra mindre end en meter
til ~10 m nær overfladen, igen afhængig af havområde mm. Den
tidslige opløsning er omkring ~1 minut, dvs der laves en
forholdsvis detaljeret beregning af strøm og andre variable.
Modellerne beregnes på ClimateLabs egne maskiner, og teknisk
bliver modellerne kørt på små Linux-klynger ved brug af open-MPI
for parellel beregning.
De indre danske farvande er et relativt lavvandet område som forbinder Østersøen med Nordsøen og Nordatlanten. De dybe dele af Kattegat er saltholdige pga indtrængende bundvand fra Skagerrak,hvorimod overfladevandet har en lav salinitet pga det udstrømmende Østersøvand. Forskellen i salinitet medfører en permanent lagdeling i området, og det begrænser opblanding i vandsøjlen. Det medfører at områder med stor biologisk produktion også er særligt udsatte for iltsvind. Udvekslingen mellem kyst og åbent hav er især styret af vindpåvirkningen, hvor perioder med kraftig vind kan forårsage vindstuvning og udskiftning af vandmasser i både de øvre og nedre lag. ClimateLab udfører modellering af transporter, sedimentpåvirkninger, biologiske processer og spredning af kemiske stoffer i højtopløselige cirkulationsmodeller af de indre danske farvande baseret på de geofysiske fluid-dynamiske ligninger. Et modeldomæne er vist ovenfor hvor den centrale del af området er opdelt i et numerisk gitternet. Hver gittercelle indholder 16 gridpunkter hvor havstrømme, temperatur, salinitet og andre stoffer bliver beregnet. Forholdene på de åbne rande mod Østersøen og det nordlige Kattegat bestemmes fra en model af hele Nordsø-Østersøområdet.
Nordsøen forbinder Østersøområdet med Nordatlanten via den Engelske kanal og farvandet mellem Shetlandsøerne og Norge. Nordsøen er et relativt lavvandet område bortset fra den over 700 m dybe rende der løber ind i Skagerrak. Kattegat og Bælthavet udgør overgangszonen mellem den salte Nordsø og brakvandet i Østersøen og de indre danske farvande kan derfor ses om en stor frontzone der adskiller de to vandmasser. Udstrømningen af Østersøvand igennem de indre danske farvande er påvirket af blanding i de snævre bælter: Store bælt, Øresund og Lille bælt. Tidevandet i Nordsøen er komplekst da det drives af tidevandsbølger fra både nord og syd, hvorimod tidevandet i Østersøen er forholdsvist begrænset pga friktionen igennem bælthavet. ClimateLab udfører modellering af hele Nordsø-Østersøområdet drevet af meteorologiske felter, afstrømning fra land samt transporter igennem de åbne rande i den nordlige del af Nordsøen og i den engelske kanal. Nordsø-Østersømodellen beregner også randbetingelser til mere detaljerede modeller af de indre danske farvande.
Fjordene omkring Grønland er oprindeligt dannet af gletchere som har eroderet grundfjeldet igennem istiderne. Da gletchertunger bevægede sig fra Indlandsisen ud mod kysten blev de relativt dybe og U-formede fjorde dannet, som blev oversvømmet med havvand da isen trak sig tilbage. Trinvis tilbagetrækning pga klimavariationer har dannet lave tærskler som nu er barrierer der begrænser udvekslingen af dybe vandmasser mellem fjordene og det åbne hav. Sæsonvariationen er stor med havisdække om vinteren og stor tilførsel af smeltevand i sommerperioden. Derfor er arktiske fjordsystemer kendetegnet med en kompleks dynamik styret af klima og Iskappens dynamik. Tidevandsgletchere kan påvirke den indre del af fjordene ved øget blanding og turbulens og pludselige kraftige udstrømninger. ClimateLab modellerer artktiske fjorde og kystområder med høj-opløselige 3D-modellering af havstrømme og opløste stoffer.
ClimateLab
Symbion science park
Fruebjergvej 3, box 98
2100 København Ø
