N?r isen trekker seg nordover i Arktis, blir det mer ?pent hav. Da ?ker den menneskeskapte aktiviteten i nordomr?dene. For at sikkerheten skal bli best mulig, er det viktig at meteorologene bedrer prognosene for b?de v?ret og havstr?mmene. Uheldigvis har meteorologene ikke god nok kontroll i Arktis. Forklaringen er enkel. De har fortsatt for liten kjennskap til det spesielle samspillet mellom b?lger, is, hav og atmosf?re.
N?r kraftige stormer treffer iskanten i Barentshavet, brytes enda mer av isen opp. N?r iskanten trekker nordover, blir b?lgene enda st?rre. Det p?virker v?ret.
Matematikere ved Universitetet i Oslo leter n? etter den generelle, matematiske beskrivelsen av hvordan isen brytes opp. Meteorologene kan bruke den til ? forbedre modellene sine. Da kan b?de v?rmeldingene, iskartet og beregningene av hvor isflakene havner, bli bedre.
For ? greie dette m? matematikerne kombinere simuleringer, matematiske teorier og eksperimenter i b?lgelaboratorium med feltm?linger p? isen. I fjor var de to uker p? isen i Tempelfjorden mellom Longyearbyen og Pyramiden p? Svalbard. Der m?lte de hvordan b?lgene p?virker og bryter ned isen og hvor energien blir av. M?lingene fortsetter kommende sommer.
Korte b?lger har ingen innvirkning p? isen. De brytes opp mot iskanten og sendes tilbake. Derimot har de lange b?lgene, havd?nningene, mye ? si. De fortsetter inn under isen.
– De lange b?lgene inneholder mye energi. Denne energien forsvinner ikke av seg selv. Energien m? havne et eller annet sted, p?peker professor Atle Jensen p? Matematisk institutt. Han er en av landets fremste b?lgeforskere. Hvis b?lgene er lange nok, l?ftes hele isen. Selv om den halvmeter tykke isen i Svalbardfjorden er sterk som st?l, er det mulig ? merke b?lgene. B?lgene f?r isen til ? bevege seg noen centimeter opp og ned.
– Hvis b?lgen er hundre meter 'lang', dempes den f?rst etter noen kilometer under isen.
Det store sp?rsm?let er hvor mye av b?lgeenergien som g?r med til ? bryte opp isen, men b?lgene l?fter ikke bare isen. B?lgene kan ogs? danne turbulens og endre havstr?mmene under isen. Turbulensen virvler opp vannet. Matematikerne studerer turbulensen og havstr?mmene s? langt ned som tjue meter under isen. Etter fire ?rs beregninger har matematikerne kommet et stykke videre.
– Vi jobber n? med ? forst? hvorfor isen bryter og hvor det blir av energien, p?peker Atle Jensen.
En av de store utfordringene for forskerne er at isen p? fjordene er forskjellig. Hver fjordis er dannet under ulike trykk og temperaturer. De m? derfor m?le isen over lang tid for ? kunne finne en generell modell.
Egne instrumenter
For ? kunne finne ut av hva som skjer, har matematikerne satt ut flere instru- menter som m?ler bevegelsen p? isen. Ett av instrumentene sjekker havstr?mmene. For ? m?le turbulensen har matematikerne lagt en kabel under isen som slipper ut luftbobler. En undervannsdrone filmer bevegelsen til boblene. Slik kan de studere turbulensen i detalj.
– Vi har lagd alle instrumentene selv. All programvaren v?r har ?pen kildekode. Da kan enhver gjenskape eksperimentene v?re, poengterer Atle Jensen.
Isfjell
Matematikerne er ikke bare interessert i iskanten. De beregner ogs? hvordan isfjell fraktes med havstr?mmene.
– Det er viktig ? vite driften til isfjell. Det hand- ler om sikkerheten til skip og installasjoner i nordomr?dene. Hvert isfjell er unikt og beveger seg forskjellig. Satellitter kan i beste fall identifisere og m?le posisjonen til isfjell et par ganger om dagen. S? m? Meteorologisk institutt beregne hvor isfjellene driver de neste d?gnene.
Uten en matematisk beskrivelse er det ikke mulig ? beregne godt nok hvor isfjellene havner. Beregningene er alt annet enn enkle. Isfjellene styres ikke bare av vind, b?lger og havstr?mmer. Geometrien p? isfjellene har ogs? noe ? si. Dessuten kan undervannsb?lger, ogs? kalt indre b?lger, p?virke ferden til isfjellene. Disse b?lgene inneholder enda mer energi enn overflateb?lger.
Selv om brorparten av isfjellene er under vann, vet ikke matematikerne hvor dype isfjellene er. Det er ikke lett ? beregne. Geometrien til alle isfjellene er forskjellig. For ? kunne forutsi hvordan isfjellene forflytter seg, m? forskerne finne ut hvordan isfjellene ser ut. De har allerede m?lt en rekke isfjell med droner, b?de i luften og under vann.
Meteorologi
Kai Christensen, avdelingsleder for hav og is p? Meteorologisk institutt, bekrefter at arbeidet med ? finne de generelle, matematiske modellene er n?dvendig for ? gj?re prognosene for b?de v?ret og havet.
– Dette er viktig for ? kunne sikre liv og verdier i Arktis.
N?r isen trekker seg tilbake, blir beregningene hans stadig viktigere.
– Vind p?virker b?lger. B?lger p?virker isen. N?r isdekket sprekker opp, f?r vi kald luft over varmere vann. Da varmes luften opp. Havet p?virker atmosf?ren. Det er derfor viktig ? beskrive sammenhengen mellom is, hav, b?lger og atmosf?ren, for ? lage bedre v?r- og havmodeller i nord, poengterer Kai Christensen.