En redningsplanke for arktiske klimadata

En redningsplanke for arktiske klimadata

29.01.2018
Der indsamles stadig flere klimadata, og mens de mange data giver bedre grundlag for at lave præcise målinger af ændringer i vores klima, kan det ofte være en udfordring at indsamle, behandle og bevare mængderne af data, så de kan komme andre forskere til gode. Det problem forsøger Nordic Centre of Excellence eSTICC at løse I et projekt, som giver klimaforskere og computereksperter mulighed for at arbejde tæt sammen.

– Det unikke ved det her projekt er, at vi har fået midler til noget, som er af afgørende betydning for vores forskning, men som ellers aldrig bliver finansieret, fortæller centerleder, seniorforsker og meteorolog Andreas Stohl fra Norsk institutt for luftforskning (NILU).

– Normalt får vi midler, som skal bruges til en bestemt forskningsaktivitet, men meget ofte mangler vi simpelthen redskaberne til at udføre forskningen med. I eSTICC er hele meningen med projektet at udvikle redskaber og gøre dem mere effektive, og det er utroligt nyttigt.

eSTICC står for eScience Tools for Investigating Climate Change at High Northern Latitudes. Centerets område er altså forskellige typer af e-videnskabelige redskaber – for eksempel matematiske modeller eller delkomponenter af større modeller – som bruges i arktisk klimaforskning. De konkrete eSTICC-aktiviteter omfatter datahåndtering, invers modellering, klimamodellering, high performance computing og uddannelse og oplæring.

– Arktis er blevet varmere hurtigere end resten af kloden, fortæller seniorforsker og matematiker Ignacio Pisso, som er eSTICC’s projektkoordinator. – Samtidig er det en region, som er underudforsket: Vi forstår endnu ikke i tilstrækkeligt omfang de processer, der sker i Arktis som følge af klimaændringer.

Derfor er der behov for at foretage flere målinger og udvikle bedre måleredskaber og modeller til at analysere målingerne med. Ved at få computereksperter til at gennemgå noget af den videnskabelige software, som klimaforskerne bruger, er det lykkedes at optimere den norske jordsystemmodel, NorESM, så beregningshastigheden i dele af programmet nu er øget med en faktor fire. Det har stor betydning for, hvor mange beregninger der kan udføres.

Forbedrede modeller

Et kerneområde for eSTICC er at forbedre modeller, som kan bruges til at verificere drivhusgasudslip. En af projektets i alt seks delprojekter har beskæftiget sig med at optimere en model for metanindholdet i vores atmosfære. Normalt opgør man indholdet af klimagasser i atmosfæren ved hjælp af drivhusgasregnskaber, som er baseret på indsamlinger af udledningstal for forskellige drivhusgasser. Men der er stor usikkerhed i sådanne regnskaber.

– Når biosfæren er involveret, bliver det altid mere kompliceret, siger Andreas Stohl. – Hvor meget optager skovene for eksempel? Det er et spørgsmål, som ikke rigtig er løst. Vi ved heller ikke, hvor meget metan der udledes fra vådområder. Derfor bruger man i sådanne tilfælde inverse modeller, hvor man først måler indholdet af metan i atmosfæren og beregner de udledninger, som må til for at forklare målingsdataene. Derefter kan man sammenligne det med drivhusgasregnskaberne og opdage eventuelle fejl i regnskaberne. En sådan invers model til måling af metangas er blevet gennemgået af eSTICC’s computereksperter, og også her er det lykkedes at optimere beregningshastigheden med en faktor fire.

Arktisk datagenbrug

Samtidig er der også et stort behov for at varetage de målinger og resultater, som allerede er kommet ud af klimaforskning i Arktis, på en måde, så de er tilgængelige for andre forskere. Et andet af delprojekterne i eSTICC handler derfor om at systematisere og offentliggøre arktiske klimadata fra tre tidligere Nordic Centres of Excellence, som blev bevilget under det såkaldte Topforskningsinitiativ: Centrene CRAICC, SVALI og DEFROST.

eSTICC har involveret en eller flere personer fra hvert af de tidligere Nordic Centres of Excellence med henblik på at identificere og systematisere de klimadata, som blev indsamlet.

– De tidligere centre producerede et væld af data, fortæller Ignacio Pisso om eSTICC’s arbejde med at indsamle dataene. – Nogle af dem blev publiceret direkte og er derfor tilgængelige via artikler, databaser eller hjemmesider. Men der er også data, som uden dette projekt kunne være endt med at ligge på en persons harddisk og kun være kendt af ganske få mennesker.

Offentligt tilgængelige data

Dette gælder blandt andet en række aerosoldata fra det tidligere CRAICC. Dataene herfra kommer med tiden til at ligge i NILU’s EBAS-database, som er verdensdatacenter for aerosoler. eSTICC har planer om at bruge CRAICC-dataene i kommende projekter.

– Mere vigtigt er det imidlertid, at de her data i princippet bør være offentligt tilgængelige, og når de er det, kan de bruges i de næste ti år af hvem som helst, der har interesse for det, siger Andreas Stohl. Samtidig er det vigtigt for eSTICC-folkene, at arbejdet vitterligt gør det lettere at orientere sig i de forskellige data og databaser. På eSTICC’s hjemmeside er der netop offentliggjort en dataportal, som giver en oversigt over relevante klimadata.

– Det er en slags metadata, som udpeger datasæt, som ligger i de store, officielle databaser. Der var jo også folk, som arbejdede med at gøre data mere tilgængelige før eSTICC, og det er vigtigt for os, at vi ikke gentager arbejde, som allerede er udført, siger Ignacio Pisso. – På områder, hvor der findes relevante og vedligeholdte data, linker vi selvfølgelig til dem.

Ansigt til ansigt med teknikerne

En forudsætning for, at arbejdet i eSTICC kan lade sig gøre, er de mange møder mellem klimaforskerne og computerspecialisterne. – Normalt har vi slet ikke møder med it-folkene, siger Andreas Stohl.

– Det hele plejer at foregå via e-mail. På den måde lærer it-folkene aldrig rigtigt noget om klimaforskning, og vi lærer ikke, hvorfor infrastrukturen er, som den er. Men det har vi virkelig lært i det her projekt. Samarbejdet har blandt andet resulteret i en avanceret model for, hvordan isbjerge kælver. Modellen er et resultat af arbejdet i SVALI-centeret, men før eSTICC’s tid bestod den af en række separate modeller, som blandt andet havde forskellige måleenheder. Derfor skulle der mange manuelle beregninger og flytning af data til for at få modellen til at virke. Men efter møder i eSTICC-regi blev modellen strømlinet.

– Det er et godt eksempel på noget, der ikke var sket af sig selv, siger Ignacio Pisso. – Simpelthen fordi forskerne ikke har den rigtige ekspertise til det.

– Som forsker er man normalt ikke interesseret i at formalisere ting alt for meget, fordi det kræver en ekstra indsats at dokumentere og formalisere. Men nogle gange er det faktisk tiden værd, slutter Andreas Stohl.

 

Læs mere om Topforskningsinitiativet

Læs mere om eSTICC projektet 

 

Tekst: Anne Munk Christiansen

Foto: Terje Heiestad

Artiklen har tidligere været publiceret i NordForsk Magasin 2017

Nyhetsbrev

Hold deg oppdatert på nyheter om våre aktiviteter og utlysninger gjennom vårt nyhetsbrev på e-post.

Abonnér her