Vi utvikler og anvender havmodeller for å forstå strømforhold, temperatur, saltholdighet og biologiske prosesser i havet. Vår ekspertise omfatter modellutvikling, scenarioanalyser, dataassimilering, usikkerhetsvurderinger og tolkning av modellresultater.
Kompetansen brukes innen havbruk, fiskeri, offshorevirksomhet, miljøforvaltning og forsvar, blant annet til å beregne strømforhold, spredning av smitte, partikler og forurensning, samt til å studere effekter av klimaendringer. Havmodellene benyttes også til en rekke andre formål der kunnskap om havets tilstand og utvikling er viktig.
Havmodeller og observasjonssystemer
Matematisk modellering er en sentral del av moderne havforskning. Havmodeller er avanserte verktøy som brukes til å simulere fysiske, kjemiske og biologiske prosesser i havet. Ved å beskrive samspillet mellom disse prosessene gir modellene innsikt i hvordan marine økosystemer fungerer, og hvordan de påvirkes av endringer i klima, havmiljø og menneskelig aktivitet.
Vi bruker vår kompetanse innen havmodellering til å utvikle kunnskap og beslutningsgrunnlag for marine næringer som havbruk, fiskeri, offshorevirksomhet, hav- og miljøforvaltning.
Havmodellering gjør det også mulig å studere konsekvensene av globale utfordringer som klimaendringer, havoppvarming og økende konsentrasjoner av CO₂ i atmosfæren.
Modellsystemene er viktige verktøy for å forstå effektene av menneskeskapte påvirkninger og for å utvikle kunnskapsbaserte løsninger for bærekraftig forvaltning av marine ressurser og havbaserte næringer.
Havmodeller kan bidra til å besvare spørsmål som:
- Hvilke effekter har næringssaltutslipp og utslipp av organisk material fra havbruksnæringen på det marine økosystemet?
- Hvor store er disse utslippene i forhold til naturlig tilgang på næringssalt?
- Hvordan påvirker de planktonproduksjon og oksygennivået lokalt og på større skala?
- Hvordan bidrar de i algeoppblomstringer?
- Hvordan påvirker havvindparker strømforhold og planktonfordeling i havet?
Fra observasjoner til bedre modeller
For å sikre at modellene gir pålitelige resultater må de kontinuerlig testes og forbedres gjennom sammenligning med måledata fra havet. Denne prosessen kalles modellvalidering og er en grunnleggende del av modellutviklingen.
For ytterligere å redusere usikkerheten benyttes dataassimilering, der observasjoner integreres direkte i modellene mens simuleringene pågår. Dette gjør det mulig å korrigere modellberegningene fortløpende og forbedre både beskrivelsen av dagens tilstand og prognoser for framtiden.
Observasjonspyramiden & dataassimilering
Effektiv dataassimilering krever målinger fra mange ulike kilder. Data samles inn ved hjelp av blant annet satellitter, droner, bøyer, autonome overflatefartøy og undervannsfarkoster. Samlet danner disse plattformene en observasjonspyramide, der målinger på ulike romlige og tidsmessige skalaer kombineres for å gi et helhetlig bilde av havmiljøet.
Observasjonspyramiden er et sentralt konsept i marin forskning og utdanning ved NTNU (FjordLab) og SINTEF (Geminisenter havmodellering). Gjennom integrasjon av observasjoner og modeller bidrar den til økt forståelse av marine prosesser og gir et bedre grunnlag for forskning, forvaltning og bærekraftig bruk av havet.