Optical properties of snow and sea ice field measurements, parameterization schemes and validation

• Main Author: Pedersen, Christina Alsvik
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: English
• Published: Universitetet i Tromsø 2007
• Subjects: VDP::Matematikk og naturvitenskap: 400::Informasjons- og kommunikasjonsvitenskap: 420::Matematisk modellering og numeriske metoder: 427; albedo; sjøis; smeltedam; klimamodell; parameterisering; validering; sea ice; melt pond; climate model; parameterization; validation; Bakken; Pedersen; Arktis; Arktis*; Sea ice
• Online Access: https://hdl.handle.net/10037/1909

Paper number 1 of the thesis is not available in Munin due to publisher's restrictions: C. A. Pedersen and J.-G. Winther: 'Intercomparison and Validation of Snow Albedo Parameterization Schems in Climate Models.' Climate Dynamics, Vol. 25, pp. 351-362, 2005 (Springer). Available at http://dx.doi.org/10.1007/s00382-005-0037-0 Optiske Egenskaper av Snø og Sjøis: Felt målinger, Modellbeskrivelse og Validering av Modeller I dag hersker det liten tvil om at de raske temperatur endringene vi er vitne til er menneskeskapte. Temperaturen øker dobbelt så hurtig i Arktis i forhold til i resten av verden, med den konsekvensen at sjøisen i Arktis smelter med akselererende hastighet. Klimamodeller kan beskrive fortidens, nåtidens og framtidens klima ved hjelp av komplekse matematiske framstillinger av viktige fysiske prosesser. Men på grunn av forenklinger i dagens klimamodeller er de ikke i stand til å beskrive den økte smeltingen i Arktis på en tilfredsstillende måte. Vi mener en av de viktigste grunnene er mangler i viktige komponenter i energi balansen. En viktig parameter i så henseende er albedo, som gir forholdet mellom reflektert og absorbert solstråling på bakken. En hvit snødekt overflate har en høy albedo og reflekterer mesteparten av den innkommende solstrålingen, mens en mørk åpent vann overflate har en veldig lav albedo og absorberer mesteparten av solstrålingen. Når så sjøisen smelter og blottlegger stadig større områder med åpent vann på bekostning av snødekt sjøis, vil vi få økt absorpsjon av solstråling, som igjen fører til økte temperatur og økt smelting. Dette danner hva vi kaller en positiv tilbakekoblingsmekanisme. Vi har utviklet og implementert en ny beskrivelse (skjema) for sjøis albedo i den globale klimamodellen ECHAM5. Skjemaet inneholder en detaljert beskrivelse av hver av de fire komponentene: snødekt sjøis, bar sjøis, smeltedammer og åpent vann, og det er første gangen en eksplisitt beskrivelse av smeltedammer er inkludert i albedo skjemaet i en global klimamodell. Samlet reduserer det nye ...