Til hovedinnhold

HDwave – Flerdimensjonal statistisk modellering av endringer i bølgeklimaet og konsekvenser for maritim infrastruktur

HDwave – Flerdimensjonal statistisk modellering av endringer i bølgeklimaet og konsekvenser for maritim infrastruktur

Publisert 9. mars 2016

Hovedhensikten med HDwave er å forbedre kunnskapen om det framtidige bølgeklimaet og å vurdere konsekvensen av framtidige endringer på maritim infrastruktur.

Sesongmessig middelverdi av signifikant bølgehøyde for Stillehavet (januar-desember)

For å oppnå dette har vi følgende delmål:
(i) å utvikle avanserte statistiske modeller i tid og rom som beskriver tidligere og framtidig bølgeklima basert på modellresultater og data;

  • å utvikle egnede metoder for kvantifisering av usikkerhet som gir simultan konfidens i tid og rom;
  • å utvikle et probabilistisk rammeverk for konsekvensvurdering av maritim infrastruktur;
  • å utvikle et effektivt visualiseringsverktøy for flerdimensjonale projeksjoner av framtidig bølgeklima som også omfatter informasjon om usikkerheten i projeksjonene.

Framtidige endringer i havets vindbølgeklima har stor betydning for den fysiske infrastrukturen og miljøet langs kysten og til havs. En helhetlig vurdering av konsekvensene av klimaendringene og tilhørende risiko i disse områdene krever derfor at man tar hensyn til endringer i bølge¬klimaet. Forståelsen av forventede endringer i bølgeklimaet er imidlertid begrenset i forhold til mange andre klimavariable som f.eks. temperatur og nedbør. Dette skyldes det faktum at koblet atmosfære-hav sirkulasjonsmodeller (GCMer) vanligvis mangler parametrisering av vindbølger slik at bølgeparametere ikke er tilgjengelig. HDwave-prosjektet tar sikte på å redusere dette kunnskapsgapet ved å utvikle avanserte statistiske verktøy for analyse av nyutviklede datasett av bølgeklimaprojeksjoner. Det nye rammeverket vil omfatte metodikk for å håndtere multi-modell ensembler, gi samtidige konfidensområder i tid og rom for hendelser av interesse og påpeke virkningen av fremtidige endringer på maritim infrastruktur.

SINTEF vil arbeide med å utvikle en fleksibel stasjonær stokastisk modell for tidsserier som kan brukes for vind og bølgedata til havs. Modellen tilhører klassen av periodisk korrelerte (syklo-stasjonære) stokastiske prosesser og kan også omfatte andre egenskaper som f.eks. additiv trend. Modellen kan også, etter passende modifikasjoner, håndtere hull i tidsserier. Modellen reduserer den originale ikke-stasjonære tidsserien til en sesongmessig middelverdi, og en residual-tidsserie multiplisert med et sesongmessig standardavvik. De sesongmessige komponentene beregnes ut fra gjennomsnittlige månedsverdier, og residual-tidsserien blir modellert ved å benytte seg av ulike stasjonære modeller.

RMSE (kvadratroten av gjennomsnittlig kvadrert avvik) av en måneds prognose for det nordlige Atlanterhav.

I dette prosjektet vil modellen beskrevet ovenfor implementeres for modellering, analyse og til å lage prognoser av et sett av datapunkter med vind- og bølgeparametere. Modelleringen kan også kombineres med andre prognosemodeller; slik som Fuzzy Inferens Systemer / Adaptive Nettverksbasert Fuzzy Inferens Systemer (FIS / ANFIS), og det med svært gode resultater.

HDwave er et samarbeid mellom forskere på følgende institutter:

  • Norsk Regnesentral (koordinator)
  • DNV GL
  • SINTEF

NR styrer prosjektet og vil samarbeide med de andre forskningspartnerne om utvikling rom og rom-tid prognoser, usikkerhetsvurderinger og visualiseringsverktøy.

Prosjektet er støttet av Forskningsrådets programm KLIMAFORSK.

For videre informasjon, besøk posjektets nettside

Prosjektvarighet

01.10.2015 - 30.09.2019