Bruk av observasjoner for å forbedre strømprognoser

Gode prognoser for strøm er avgjørende for beredskapen til sjøs – strømfeltene kan brukes til å beregne hvor f.eks. et oljeutslipp vil drive og er nødvendige for søk og redningsaksjoner for å beregne forflytningen av drivende gjenstander. Strømforholdene langs norskekysten varierer mye og kjennetegnes av høy forekomst av strømvirvler. Slike virvler er utfordrende å gjenskape med numeriske havmodeller. Selv om modellene statistisk sett er ganske gode vil de ofte plassere virvler på feil sted eller tid.I denne avhandlingen kombineres en tradisjonell havmodell med observasjoner av strøm, temperatur og saltholdighet ved bruk av 4DVAR, en avansert metode for assimilasjon av observasjoner.Tre høyfrekvensradarer installert i Vesterålen ble brukt til å observere overflatestrøm opptil 100 km ut fra kysten. Da disse observasjonene ble assimilert inn i havmodellen ble strømprognosene klart forbedret, og ytterligere forbedring ble oppnådd når observasjoner av temperatur og saltholdighet fra et forskningstokt i samme område også ble assimilert. Avhandlingen undersøker også hvordan realistisk representasjon av vannmasser påvirker sirkulasjonsestimatene.Foruten å forbedre strømvarsler kan dataassimilasjon brukes til å reprodusere havets tilstand over lengre perioder tilbake i tid – såkalte reanalyser. Slike reanalyser er svært verdifulle i studiet av hvilke mekanismer som forårsaker variabilitet i havstrømmenes styrke, ettersom de gir et bilde av havets tilstand med en oppløsning i tid og rom som ikke er mulig med observasjoner alene. Dette er demonstrert for sirkulasjonen i Kattegat/Skagerrak, som viser at variabiliteten i transport ut av Skagerrak knyttet til den norske kyststrømmen i stor grad kan forklares av lokalt vindpådrag.

Om kandidaten

Ann Kristin Sperrevik (f. 1982) kommer fra Lysekloster i Os kommune. Hun tok mastergrad i fysisk oseanografi ved Universitetet i Oslo i 2008 og har jobbet som forsker ved Meteorologisk institutt i Oslo siden 2008.  Doktorgradsarbeidet er veiledet av Kai H. Christensen (Meteorologisk institutt), Johnny A. Johannessen (NERSC) og Nils Gustafsson (SMHI).