Klimaatverandering heeft de terugtrekking van het zee-ijs in de Noordelijke IJszee versneld. Dit heeft verschillende negatieve effecten, waaronder verzuring van het oceaanwater en een mogelijke bijdrage aan strenge winters in regio's op de middelste breedtegraden. Echter, het heeft in de zomer ook nieuwe kansen gecreëerd voor de commerciële zeevaart (Fig. 1). De Noordelijke Zeeroute zou de vaarafstand tussen Europa en Azië met ongeveer 40 procent kunnen verkleinen, en nauwkeurige voorspelling van zee-ijscondities is een belangrijk onderzoeksonderwerp geworden.

Een team van onderzoekers onder leiding van het National Institute of Polar Research (NIPR) en de Hokkaido University, Japan, hebben nu een operationeel systeem onderzocht in het Noorse Meteorologisch Instituut voor voorspellingen op middellange termijn (tot 10 dagen vooruit) van de zee-ijsdikte (SIT) in de vroege zomer in de Oost-Siberische Zee, die aan de Noordelijke Zeeroute ligt. Ze deden verslag van hun werk in De cryosfeer .

Het team bestudeerde het vermogen van het TOPAZ4-ijsoceaangegevenssysteem om ons te helpen de verspreiding van SIT in deze regio te voorspellen. Aangezien nauwkeurige informatie cruciaal is voor de werking van ijsbrekerschepen, het is nodig om de doorlooptijd en nauwkeurigheid van de prognose te bepalen, en om te beoordelen hoe we voorspellingen in de toekomst kunnen verbeteren.

Vergelijkingen tussen TOPAZ4, andere hindcast-modellen, en zee-ijswaarnemingen toonden aan dat het systeem de SIT-distributie in de vroege zomer in de Oost-Siberische Zee kon reproduceren. De tijdschaal voor nauwkeurige voorspelling van de SIT in dit gebied was tot 3 dagen, met vaardigheid die daarna abrupt afneemt (Fig. 2).

De moeilijkheden bij het voorspellen van grootschalige weerskenmerken kunnen een belangrijke factor zijn in deze verminderde vaardigheid na 3 dagen. Deze onvoorspelbaarheid komt voort uit de versterking van de voorspellingsfout voor kenmerken zoals Arctische cyclonen, dus verder werk om de voorspellingsvaardigheid voor SIT in deze regio te verbeteren, zou zich moeten concentreren op het begrijpen van de vorming en ontwikkeling van deze verschijnselen.

Ondanks deze onvoorspelbaarheid, het TOPAZ4-systeem bleek betrouwbaar te zijn voor SIT-voorspelling in de vroege zomer.

We hebben de modelprestaties onderzocht voor een situatie in juli 2014, waarbij twee schepen ongeveer een week lang werden geblokkeerd in de Oost-Siberische Zee. Op basis van de volggegevens van het schip uit AIS-gegevens, bleek dat de snelheid van het schip drastisch afneemt in het kustgebied waar dik zee-ijs (> 150 cm) wordt gesimuleerd (Fig. 3), en de snelheid van het vaartuig was duidelijk negatief gecorreleerd met de gesimuleerde SIT gedurende de gehele passage. Deze resultaten ondersteunen indirect de betrouwbaarheid van de dagelijkse gemiddelde SIT-gegevens uit onze simulatie. Er is een uitgebreidere analyse nodig op basis van de snelheid voor een groter aantal schepen. Dit zal helpen om het potentieel van de methode om schepen langs de Noordelijke Zeeroute te begeleiden, te verbeteren.