Nationalt Center for Klimaforskning

En ny generation af DMI’s regionale klimamodel er nu klar til at blive brugt i Grønland. Det betyder bedre klimafremskrivning i Grønland og bedre fremskrivninger af indlandsisens bidrag til den globale stigning i verdenshavene. Hidtil har den nye regionale klimamodel Harmonie-Climate primært været brugt i de nordiske lande og i samarbejdsprojekter på kryds og tværs af Europa.

---

Resultaterne fra nye simuleringer er stadig foreløbige, men de begynder at kaste mere lys over præcist, hvor meget sne der falder i Grønland, og hvor meget is der smelter hvert år. Den såkaldte overflademassebalance (opdateret dagligt med vores eksisterende modelberegninger) kan ses på polarportal.dk. Vores nye set-up giver ikke alene en bedre klimatjeneste i Grønland, men også bedre grundlag for at vurdere havets stigning i Danmark og resten af verden.

Vores resultater er med til at forklare, hvorfor den grønlandske indlandsis i øjeblikket svinder hurtigere, end FN’s klimapanel, IPCC, tidligere har forudsagt. Fejlen skyldes, at man i de ældre klimamodeller ikke ser, at isen smelter så hurtigt fra kanten af indlandsisen, som den rent faktisk gør. Dette hænger sammen med, at man i de gamle modeller så urealistisk meget sne i de lavtliggende områder og mindre på den centrale, højtliggende del af iskappen. Fordi nyfalden sne er lys og hvid sammenlignet med gletsjer-is og dermed ikke absorberer så meget sollys, giver det ekstra snefald en forsinkelse i modellen i starten af smeltesæson og mindre afsmeltning overalt. Vi har derfor brug for nye, mere sofistikerede måder, hvorpå vi kan beskrive de processer, der styrer snefaldet på indlandsisen, ekstremnedbør og -vinde (f.eks. piteraqer; kraftige, kolde og tørre vinde op til orkanstyrke).

I dette projekt har vi nu opbygget de ultra-højtopløste klimamodelberegninger, der er nødvendige for at besvare en lang række vigtige forskningsspørgsmål fra gletsjerafsmeltning og havniveaustigning til vandkraftproduktion og ekstreme vejrfænomener som piteraqer og ekstremnedbør.

Hvad har vi undersøgt?

Vi har haft fokus på at udvikle det bedst mulige klimamodel-setup til beregninger i Grønland. DMI er på verdensplan en af de meget få forskningsinstitutioner, der kører så præcise atmosfæriske modeller i Grønland. Arbejdet med modellerne inkluderer også beregninger af overflademassebalancen, der kan bruges til at vurdere, hvor meget is der smelter i både Grønland og Antarktis, og dermed prognoser for hvor meget vandstanden i havene vil stige i fremtiden.

Undervejs har vi deltaget i to store internationale modelsammenlignings-projekter, der har prøvet at se på, hvor klimamodellerne kan blive endnu bedre til beregninger af klimaet i Grønland. Projekterne giver os mulighed for at finde ud af, hvad vi særligt skal fokusere på i arbejdet med at udvikle modellerne, så de ender med at give den bedst mulige klimainformation til gavn for samfundet.

Hvilke data og metoder har vi benyttet?

NCKF har nu givet os mulighed for at kunne udvikle og benytte HARMONIE-Climate (HCLIM)-modellen i Grønland. HCLIM er i familie med vejrmodellen HARMONIE-AROME, der har givet os langt bedre vejrprognoser end tidligere i både Danmark og Grønland. Nu har vi mulighed for at bruge klima-udgaven af den samme model i Grønland. Samme model kan bruges på Antarktis, og er nu klar til at blive taget i brug til både længere klimafremskrivninger og daglige beregninger. Det vil med tiden erstatte det eksisterende modelgrundlag på Polarportalen (www.polarportal.dk).

Samarbejde

Et projekt som dette kræver omfattende samarbejde både nationalt og internationalt. Vi har lært en masse i samarbejde med vores kollegaer i de norske, svenske og hollandske vejr- og klima-institutioner, der også er i gang med at udvikle HCLIM-modellen. Vi er også heldige indenfor kongeriget at have et godt samarbejde med Asiaq i Grønland og PROMICE-projektet på GEUS, der har delt deres målinger fra Grønland, så vi kunne tjekke og forbedre vores nye set-up.

Forskningsmæssigt har vi været en del af et stort samarbejde med en række internationale forskere, hvor vi sammenlignede alle de eksisterende modeller for at finde deres stærke og svage sider. Sammenligningen giver et solidt grundlag for alle de involverede klimaforskere, når de skal planlægge arbejdet med at forbedre deres forskellige klimamodeller. Et yderligere samarbejde med forskere fra University of Leeds i Storbritannien har også været en vigtig brik i projektet, hvor vi sammen arbejdede på at identificere de nuværende usikkerheder i beregninger af den globale havniveaustigning.

Hvilket resultat fandt vi?

Vores forskning viste, at stigningen i havniveauet fra Grønland er højere end forventet. Det skyldes til dels, at tidligere generationer af klimamodeller har overvurderet, hvor meget sne der falder i Grønland, samt hvor meget der smelter. Når vi sammenholder snefald og afsmeltning, giver det et samlet tal for overflademassebalance (også kaldes SMB fra Surface Mass Balance på engelsk). Figuren nedenunder fra artiklen Slater et al., 2020, viser at i både Antarktis og Grønland har modellerne undervurderet, hvor meget is der er tabt. Afvigelsen skyldes netop usikkerheder i sammenhæng med nedbør og afsmeltning. Det er derfor, vi på samme tidspunkt har arbejdet hårdt på at forbedre vores overflademassebalance-estimater i både Antarktis og Grønland.

Den nye viden fortæller os, at vi skal forvente en større og hurtigere stigning af vandstanden i havene fra Grønland allerede i dette århundrede i forhold til, hvad FN’s klimapanel tidligere har vurderet. Det peger også på, at det er vigtigt, at vi klimaforskere fokuserer på snefald samt afsmeltning i Grønland og Antarktis, hvis vi ville forbedre klimafremskrivninger i fremtiden.

Heldigvis har NCKF ledt til, at vi nu har mulighed for at fortsætte arbejdet og producere de højest opløste og mest avancerede modelberegninger af overflademassebalancen nogensinde i Grønland. Den nye model kan både gøre os klogere på fremtiden, men også give et detaljeret indblik i, hvad der er sket frem til i dag.

Samlet set vil det også bidrage til bedre estimater af stigningen i verdenshavene nu og i fremtiden. Det er vigtig viden, dels for at give bedre estimater af indlandsisens tilstand og udvikling, dels for at have de bedste mulige grundlag for at planlægge klimatilpasning til kommende klimaændringer, hvilket har betydning for forberedelserne af f.eks. vores infrastruktur (bygninger, vandkraft, bro- og vejkonstruktion, turisme osv.) til fremtidens klima.

Få mere viden

• DMI Rapport 21-18: “Climate Modelling in Greenland” (Rapport endnu ikke publiceret)
• Slater, Thomas, Anna E. Hogg, and Ruth Mottram. “Ice-Sheet Losses Track High-End Sea-Level Rise Projections.” Nature Climate Change, August 31, 2020
• Fettweis, Xavier, Stefan Hofer, Uta Krebs-Kanzow, Charles Amory, Teruo Aoki, Constantijn J. Berends, Andreas Born, et al. “GrSMBMIP: Intercomparison of the Modelled 1980–2012 Surface Mass Balance over the Greenland Ice Sheet.” The Cryosphere 14, no. 11 (November 11, 2020): 3935–58”