Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Jääolot Pohjanlahdella menneinä ja tulevina lähivuosikymmeninä

Show full item record

Title: Jääolot Pohjanlahdella menneinä ja tulevina lähivuosikymmeninä
Author(s): Erkkilä, Anttoni
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Science
Degree program: Master's Programme in Atmospheric Sciences
Specialisation: Geophysics of the Hydrosphere
Language: Finnish
Acceptance year: 2021
Abstract:
Pohjanlahdesta oli toteutettu merimallilla NEMO ja jäämallilla LIM3 simulaatio, jonka tulosten perusteella käsiteltiin jään pinta-alaa, paksuutta ja esiintymisajankohtia vuosina 1975 – 2059. Päätarkastelun kohteena olivat vuodesta 2006 alkavat tulokset. Sitä aiemmin malleja oli pakotettu ilmakehämallien tilastollisella historia-ajolla. Paksuuden osalta näitä historiatuloksia verrattiin havaitoihin neljältä rannikkoasemalta ja jäämalli todettiin riittävän luotettavaksi. Mallien ilmakehäpakoteet oli saatu kolmesta eri ilmakehäjärjestelmämallista ja kahdesta päästöskenaariosta. Havaittiin, että pienempien päästöjen tapauksessa jäätilanteissa ja sen trendeissä on huomattavia eroja sen mukaan, mitä minkä mallin tuottamaa ilmakehäpakotetta käytetään, mutta suuremmassa päästöskenaariossa tulokset ovat hyvin yhteneviä eri pakotteilla. Tuloksia käsiteltiin monessa tapauksessa todennäköisyysjakaumina poiketen aiemmista vastaavista Itämeren tutkimuksista, joissa on pääosin käytetty vain jäätilanteen mediaania. Pinta-alojen todennäköisyysjakauma muodostettiin Gumbel-kertymäfunktion avulla, mikä mahdollisti aikasarjaa pitempien toistumisaikojen laskemisen ja paransi ääritulosten luotettavuutta. Tulosten perusteella Perämeren pohjoisosa jäätyy jokaisena talvena 2050-luvulla. Jään paksuus on enimmillään 80 cm ja mediaani on 50 cm. Lähes kaikissa tuloksissa Selkämeren eteläosassa on 2050-luvulla yli 50 %:n todennäköisyys jään esiintymiselle ja paksuuden mediaani on yli 10 cm. Jäätalven pituus lähellä 2050-lukua voi Perämeren pohjoisosassa ylittää usein 150 päivää, mutta muualla on lähempänä sataa päivää ja vaihtelee hyvin paljon. Laskettujen pinta-alajakaumien perusteella osa Perämerestä jäisi todennäköisesti aikavälillä 2006 – 2059 sulaksi ainakin kerran 30 vuodessa tai luultavammin kerran 20 vuodessa. Sen sijaan eri ilmakehäpakotteilla saadut tulokset vaihtelevat suuresti siinä, voiko koko Pohjanlahden olettaa jäätyvän lähellä 2050-lukua.
Gulf of Bothnia was simulated with NEMO sea model and LIM3 sea ice model. The results were used to count ice area, ice thickness, ice season length and the dates for freezing ang thawing. Results contained years from 1975 to 2059 but only years from 2006 were mostly used. Before 2006 the model was forced with a statistical history run. It was compared to thickness observations and the ice model was considered reliable enough. Atmospheric forcings became from three earth system models and two emission scenarios. With smaller emissions results about ice conditions and its trends vary between model runs with different focings a lot more than with higher emissions. In many case a propability distribution was used on results unlike on earlier similar researches which have mostly used only medians of ice parameters. Propability distribution for ice area was made using cumulative Gumbel probability distribution which enabled counting time periods longer than the time series. It also increased the reliability of extreme results. According to the results the northen part of the Bay of Bothnia freezes in every winter at 2050s. Ice thickness is 80cm at the most and median is 50cm. In almost every result southern part of the Bothnian Sea has over 50% chance for ice to occur and the median of thickness is more than 10cm. Length of the ice season close to 2050s can exeed 150 days often at the northen Bay of Bothnia but elsewhere it is closer to 100 days and varies a lot. The counted propability distributions for ice area let us suspect that a part of the Bay of Bothnia would remain unfreezed at least once every 30 years or more propably every 20 years in years from 2006 to 2059. In contradiction, not much can be said about large areas, because results vary a lot about wheter the whole Gulf of Bothnia can be expected to freeze close to 2050s.
Keyword(s): Itämeri Pohjanlahti merijää


Files in this item

Files Size Format View
Erkkila_Anttoni_gradu_2021.pdf 3.212Mb PDF

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record