Tema 1: Vand fra alle sider og grøn omstilling
Leder af Tema 1: Ole Bøssing Christensen
Det særlige ved Danmark er, at vi er stærkt påvirket af vand – både fra siderne i form af stormfloder ved kysterne og fra oven i form af nedbør. Desuden er vejret i Danmark ofte ganske blæsende og med stærkt varierende skydække. Det definerer vores land og vores klima. Også når det gælder ændringer i klimaet, er disse forhold afgørende vigtige både for vores håndtering af dem og vores grønne omstilling. NCKF benytter komplekse modelsystemer til at forstå og fremskrive klimaet. Dette komplementeres med analyserer af historiske data både for at ”tjekke” modellerne og for at sikre et forbedret grundlag for klimatilpasning, både nu og i fremtiden.
Klimaet i Danmark | HCLIM regional modellering, 1.1.1
I denne arbejdspakke er formålet at simulere det danske klima ved at bruge klimamodellen Harmonie Climate (HCLIM) på DMI, som skal erstatte det tidligere model-system HIRHAM. Modellen vil blive brugt, til at lave simuleringer af det regionale klima i høj rumlig opløsning, ned til en skala af omkring en kilometer, og DMI vil opbygge ekspertise inden for sammensætning og strukturering af klimamodellen.
Kontakt: Ole Bøssing Christensen (Klima, DMI)
Klimaet i Danmark | DANRA, 1.1.2
Atmosfærisk reanalyse har gennem de sidste årtier vist sig, at være et vigtigt værktøj i monitorering og studier af klimaet. DANRA er et reanalyse-system med meget høj rumlig opløsning udviklet til at monitorere specifikt for det danske område/klima og er derfor bedre egnet til at repræsentere det danske klima end globale reanalyse-systemer, f.eks. når det kommer til ekstremt vejr.
I denne arbejdspakke er formålet at udføre den første 30-års-reanalyse med DANRA, at arbejde med behandling og videreformidling af den indsamlede data, samt at udføre andre opgaver forbundet med DANRA.
Kontakt: Xiaohua Yang (Vejrmodeller, DMI)
Skybrud og oversvømmelser | Hydrologi, 1.2.1
De risici, der er forbundet med oversvømmelser, afhænger ikke kun af meteorologiske processer. Når nedbør rammer jordens overflade eller en stormbølge rammer kysten, opstår nogle hydrologiske processer, som også har betydning for risici. Der er en del usikkerhed forbundet med at modellere og forudse disse processer, og særligt er det svært at beregne usikkerheder og risici, som er brugbare for beslutningstagere.
Formålet med denne arbejdspakke er, inden for et repræsentativt pilot-område, at sammenkoble meteorologi, oceanografi og hydrologi i konteksten af oversvømmelser, prognoser og beslutningstagning.
Arbejdet vil først og fremmest fokusere på hydrologiske prognoser og varsler i Vejle-pilotområdet, som allerede har fået en del opmærksomhed i 2021 som fokus for et ud af fire pilotprojekter fra den Nationale Klimatilpasningsplan.
Kontakt: Michael Butts (Ocean og Oversvømmelse, DMI)
Skybrud og oversvømmelser | Ekstremregn, 1.2.2
Formålet med denne arbejdspakke er at undersøge risikofordelingen i Danmark for skybrud/ekstremregn. Daglige data fra klimastationer i et tæt netværk, analyseres sammen med observationer i højere tidsopløsning og med radarobservationer for at konstruere en klimatologi for skybrud og ekstremregn.
Kontakt: Torben Schmith (Klima, DMI)
Skybrud og oversvømmelser | KlimaNU, 1.2.3.
For at opbygge en bedre forståelse – og dermed en bedre kommunikation – omkring ekstreme vejrhændelser i Danmark, skal dette projekt bygge videre på pilot-projektet KlimaNU fra 2020, hvor formålet er at udvikle en standard for klassifikation, beskrivelse og præsentation af ekstreme vejrhændelser, som er relevante for de danske vejrforhold. De parametre, som vil blive undersøgt, er temperatur, nedbør, vind og global stråling
Kontakt: Mikael Scharling (Kommunikation og Klimatologi, DMI)
Vandstand og stormfloder | Ekstrem stormflod, 1.3.1
Analysere vindfelter fra op mod 10.000 års scenariekørsler, med henblik på at identificere de vejrsituationer der antages at give anledning til de højeste højvande.
Kontakt: Jacob Woge Nielsen (Ocean og Oversvømmelse, DMI)
Skybrud og oversvømmelser | Middelvandstand & Altimetri, 1.3.2
I projektet Baltic+SEAL blev et eksperimentalt havniveau-produkt udviklet til at dække det Baltiske hav, ved at kombinere satellit-altimetri-observationer, tidevandsmålinger og fejlstatistik for stormfloder. I den forbindelse er der forskelligt arbejde, som skal færdiggøres, så det kan blive afsluttet og publiceret. Derudover skal det undersøges om dette produkt kan videreudvikles og forbedres, så det kan bistå ved varsling af stormfloder.
Resultater fra WP3.1.1 i NCKF-2020 vil blive afsluttet med henblik på en publikation om brugen af datadreven klimaservice i Danmark.
Kontakt: Ida Ringgaard (Ocean og Oversvømmelse, DMI)
Vindressourcer og grøn omstilling | Vind, 1.4
Formålet med denne arbejdspakke er at forbedre dag-til-dag prognoser for produktion af vindenergi i Vesterhavet og i Østersøen. Derudover er det at forbedre scenarier for mulig produktion af vindenergi i fremtiden og f.eks. undersøge, hvor tæt vindmølleparker kan være placeret uden at ”vindskygge” for hinanden.
Bl.a. skal data fra eksisterende og fremtidige vindmølleparker implementeres i hhv. DMI’s operationelle Harmonie model-system og i Harmonie Climate-modellen (HCLIM) og projektet foregår igennem et tæt samarbejde mellem DMI og DTU Wind Energy.
Kontakt: Eigil Kaas, professor (Forskning og Udvikling)
Tema 2: Klimaet og iskapperne
Leder af Tema 2: Ruth Mottram
Hvis al isen i Grønland smelter, vil vandstanden i verdenshavene stige med omkring syv meter. Derfor forskes der intensivt i iskappens balance. En dybere forståelse for, hvordan klimaændringer påvirker – og historisk har påvirket – afsmeltningen, er helt afgørende for vores indsigt i verdens tilstand. Derfor analyserer, overvåger og forudsiger NCKF fremtidens ændringer i iskappens massebalance. Desuden analyseres den historiske udvikling i det arktiske klima samt ændringer i det arktiske ozonlag.
Massebalancen af indlandsisen | HCLIM Grønland, 2.1
Denne arbejdspakke vil udføre klimaprojekteringer over Grønland med HCLIM og producere SMB (Surface Mass Balance)-output. Arbejdspakken vil opbygge DMI’s kapacitet til både at køre og udvikle SMB-modellen med forcing fra både den gamle HIRHAM-model og den nye HCLIM-model. Det indebærer bl.a. at HCLIM skal klargøres til modellering af polerne.
Kontakt: Martin Olesen (Klima, DMI)
Kobling af Is og klimamodeller | Kobling af is og klimamodeller, 2.2
Formålet med denne arbejdspakke er at udvikle og køre en global klimamodel koblet med en model for iskapper. Det drejer sig om modellerne EC-Earth og PISM som skal kobles i et samlet modelsystem. I år vil fokus være på at igangsætte modellen, udføre sensitivitetseksperimenter, da der er indikationer på at dette kan påvirke resultaterne signifikant. På længere sigt er formålet at inkorporere resultater fra observations-kampagner i Qaanaaq og fokusere på interaktioner mellem hav og iskapper.
Kontakt: Marianne Sloth Madsen (Klima, DMI)
Grønlands vejr til klimabrug | GRLVejrdata, 2.3
Denne arbejdspakke vil designe, udvikle, bygge og køre et bæredygtigt AI/ML-system til at lave daglige datasæt over nær-overflade-lufttemperaturer fra 1870, som skal dække alle hjørner af Grønland, med konsistent information om usikkerheder.
Kontakt: Rasmus Tage Tonboe (Remote Sensing, DMI)
Ozon i Arktis | Arktisk Ozon, 2.4
Polare stratosfæriske skyer (PSCs) er stærkt forbundne med øget tab af ozon i de polare regioner. Disse flotte skyer dannes i omkring 15-30km højde ved tilstrækkeligt lave temperaturer. Disse forhold forventes at blive mere almindelige, som et resultat af klimaforandringer og denne arbejdspakke vil undersøge variabiliteten og trends i polare stratosfæriske temperaturer, lave nok til PSC-dannelse, samt vurdere påvirkningen af ozonnedbrydning. Dette gøres ved hjælp af satellit-baserede GPS-radio-okkultationsmålinger, som startede i 2002.
Kontakt: Helge Jønch-Sørensen (Vejrmodeller, DMI)
Tema 3: Ocean og havis i Arktis
Leder af Tema 3: Till Soya Rasmussen
Tema 3 sigter mod en bedre forståelse af de fysiske processer der styrer klimaet omkring Grønland og i Arktis, hvilket giver bedre mulighed for at beskrive klimaforandringer både på lokal og global skala. Dette NCKF tema indsamler og analyserer data fra inspektionsskibe, in-situ observationer, satellit observationer og modeller. Datasættene dækker fra lokale fjorde ved Grønland til hele Arktis. Analyserne forbedrer forståelsen af de ændringer, der har været i klimaet samtidig kan de også bruges til at forbedre forudsigelsen af det fremtidige klima.
Isfjorden: Klimasystemet omkring Qaanaaq | Klimasystemet omkring Qaanaaq, 3.1
Formålet med denne arbejdspakke er at bidrage med ny indsigt i klimasystemets komponenter i en fjord i det nordvestlige Grønland, nærmere bestemt Inglefeld Bredning og Nordvandet. Den forbedrede viden opnås ved at foretage in situ observationer fra havis, skib og gletsjere.
Feltarbejdet der er planlagt i 2021 bygger videre på tidligere datasæt der er indsamlet af DMI i området. Dataanalysen fokuserer eksempelvis på klimaet i havet, over havet, havets interaktioner med gletsjere, samt havis og sne-egenskaber.
Kontakt: Steffen Olsen (Klima, DMI)
Kombination af data fra remote sensing, observationer og modeller | Arktis Havis, 3.2
Denne arbejdspakke vil, ved hjælp af satellitobservationer og fysiske modeller forbedre forståelsen af termodynamikken i sne og havis. På den måde kan det blive nemmere at observere og modellere tykkelsen på havis, som er en vigtig indikator for klimaet. Derudover fokuseres der på at effektivisere havismodellen så den kan regne hurtigere og derved inkludere en bedre beskrivelse af virkeligheden.
Kontakt: Gorm Dybkjær/Till Soya Rasmussen (Remote Sensing, DMI)
Klimatidsserier fra satellit | Climate time series, 3.3
Formålet med denne arbejdspakke er, at arbejde med analyse og kalibrering af historisk satellit-data, for at forlænge eksisterende klimadata-arkiver (CDR) af hav- og isoverfladetemperaturer (sst/ist). Derudover vil arbejdspakken analysere og opdatere klimaindikatorer af SST/IST fra DMI.
Kontakt: Rasmus Tage Tonboe (Remote Sensing, DMI)
Model for det arktiske ocean og havisen | Isbjerge og ferskvand fra gletchere, 3.4
Formålet med denne arbejdspakke, er at undersøge forholdet mellem Indlandsisens overflademassebalance (Surface Mass balance (SMB)) og isbjerge i havet omkring Grønland.
Antallet og den estimerede størrelse på isbjerge opfanget med Sentinel-1 SAR satellitbilleder, vil blive sammenlignet med gletsjer-fluks fra Indlandsisen.
Formålet med denne arbejdspakke, er at undersøge forholdet mellem Indlandsisens overflademassebalance (Surface Mass balance (SMB)) og isbjerge i havet omkring Grønland.
Antallet og den estimerede størrelse på isbjerge opfanget med Sentinel-1 SAR satellitbilleder, vil blive sammenlignet med gletsjer-fluks fra Indlandsisen.
Kontakt: Jørgen Buus-Hinkler (Remote Sensing, DMI)
Tema 4: Klimaet de næste 10 år og frem
Leder af Tema 4: Steffen Olsen
NCKF forsker i mulighederne for at lave mere kortvarige klimafremskrivninger. Her tænkes på en slags ”vejrudsigter” der går 5-10 år ud i fremtiden. Formålet er at beregne sandsynligheder for, om det f.eks. bliver køligere eller tørrere i de kommende år eller der er risiko for voldsomme ireversible ændringer i klimaet. For at gøre dette benyttes både teoriske metoder og ikke mindst en global klimamodel, som beskriver udviklinger i atmosfæren og oceanerne inkl. havis. Det praktiske arbejde består i forbedring af klimamodellen, indsamling af observationer, simuleringer med klimamodellen samt studier af fysiske vekselvirkninger mellem klimaparametre forskellige steder – primært omkring Nordatlanten/Arktis og ned til vores breddegrader.
Modellering af globale klimaprocesser med særligt fokus på Arktis | Earth System Modelling and CMIP, 4.1
I denne arbejdspakke er formålet at videreudvikle en avanceret global klimamodel, hvor vekselvirkninger mellem atmosfære, hav og land er indbygget. Der er fokus på at modellen skal kunne simulere fundamentale klimaprocesser i et fint gitternet og med små fejl i forhold til observationer. Sådan en model vil kunne bruges som et standardværktøj, til at undersøge feedback-processer i klimaet, interaktioner mellem forskellige klimakomponenter og mekanismer, der kan føre til variationer i klimaet. Derudover kan den bruges til at skaffe troværdige forudsigelser/prognoser af klimaet, både på regional og global skala, særligt i Arktis.
Kontakt: Shuting Yang (Klima, DMI)
Vekselvirkninger mellem arktisk havis og klimaet på vore breddegrader | Teleconnections and bias reduction, 4.2
‘Leads’/brudzoner dækker kun 1-2% af havet i det centrale Arktis om vinteren, men bidrager med mere end 70% af de opadgående varmeflukse. For bedre at forstå vekselvirkninger mellem havis og klimaet på vores breddegrader og bedre at repræsentere disse brudzoners effekt for den Arktiske opvarmning, vil denne arbejdspakke fokusere på at implementere et nyt skema til at beregne varmefluksene gennem isen i EC-Earth3-modellen.
Kontakt: Tian Tian (Klima, DMI)
Undersøge grænserne for forudsigelse af usædvanligt klima i hav og på land 5-10 år frem | Oceanic drivers of Arctic change, 4.3
Klimamodeller har svært ved at simulere fundamentale aspekter af det Arktiske Oceans lagdeling (stratificering), såsom den kolde Arktiske haloklin. Det har betydning både for forudsigelse og fremskrivning af ændringer i Arktis. Denne arbejdspakke vil adressere dette, ved statistiske studier af en stor samling af klimamodel-eksperimenter.
Kontakt: Steffen M. Olsen (Klima, DMI)
Studier af stabiliteten af cirkulationen i Nordatlanten | AMOC and beyond – tipping points, 4.4
Det har længe været etableret viden at AMOC-havcirkulationen er af stor betydning for klimaet. Nye resultater indikerer at kollaps af AMOC-havcirkulationen ikke er det eneste ’tipping element’ i det nordlige Atlanterhav. Kollaps i sub-polare vinddrevne strømhvirvler (såkaldte gyrer) kan lede til samme abrupte afkøling, som vi forbinder med et kollaps af AMOC-havcirkulationen.
Denne arbejdspakke vil forsøge at opbygge forståelse af, hvordan Arktisk-Atlantisk forbindelse afhænger af internt og eksternt forceret cirkulations-variabilitet, og give ny viden og data på havstrøms-systemerne i det nordlige Atlanterhav.
Kontakt: Steffen M. Olsen (Klima, DMI)