Dokumenterte resultater fra HIs «havkalkulator»

HI-043713.jpg

Bølger bryter ved Kråkenes fyr i Nordfjord.

Fotograf: Helge Skodvin / Havforskningsinstituttet

Strømmodellen NorKyst800 driver blant annet beregningene av hvordan lakselus spres i fjordene. Nå har forskerne dokumentert at den gir resultater med høy presisjon.

Modellen beregner strøm, temperatur og saltholdighet i tre dimensjoner for hele norskekysten, time for time. 

Beregningene spiller en viktig rolle i Havforskningsinstituttets rådgivning – blant annet i forbindelse med trafikklyssystemet som regulerer vekst i oppdrettsnæringen. 

Sjekker modell mot virkelighet

For å kvalitetssikre modellen har forskerne sammenlignet beregningene med observasjoner fra Havforskningsinstituttets faste oseanografiske stasjoner (se under figurer).

Konklusjonen er at modellresultatene jevnt over avviker med mindre enn én enhet i både saltholdighet og temperatur. 

– Det må kunne sies å være tilfredsstillende, og tilsier at modellresultatene har stor verdi, sier havforsker Lars Asplin, hovedforfatter av artikkelen som nå er publisert i tidsskriftet Ocean Dynamics.

– Et modellverktøy vi bruker så mye som NorKyst800 må vi selvfølgelig kunne stole på, og kjenne sterke og svake sider ved. Validering av modellresultatene er en viktig og fortløpende oppgave som skal gi oss muligheten til å tallfeste usikkerheter, legger han til.

Værvarsling for havet

Forskere ved HI har utviklet NorKyst800 gjennom cirka 10 år, sammen med blant annet Meteorologisk institutt, som også samarbeider om den daglige operasjonelle simuleringen. De lager også egne prognoser to dager fram i tid, et «værvarsel for havet». 

– Modellen har mye felles med de som brukes i vanlig værvarsling, bare at de beregner sirkulasjon i atmosfæren i stedet for havet. Det er de samme fysiske ligningene som ligger bak, forklarer Lars Asplin.

Beregner lusespredning

En viktig oppgave for NorKyst800 er å levere inngangsdata til de ukentlige spredningssimuleringene av lakselus (se kartet på lakselus.no). Der kobles strømmodellen til en spredningsmodell som beregner hvordan små, virtuelle lakselus spres med strømmen.

Ved hjelp av modellresultatene og lusetall fra oppdrettsnæringens egne tellinger kan forskerne beregne smittepresset i et område. I tillegg simulerer forskerne smoltutvandring fra elvene, for å beregne hvordan laksen smittes av luselarver på ferden mot havet. 

Simuleringene kontrolleres mot observasjoner fra lusetellingstokt og smoltbur som står ute i sjøen. Sammen med observasjonene danner de en viktig del av kunnskapsgrunnlaget for trafikklyssystemet. 

Kjører på super-datamaskin

Det virtuelle norgeskartet til NorKyst800 har en oppløsning på 800 meter (derav navnet). I trange farvann er dette for grovt. Derfor har forskerne i tillegg utviklet NorFjords, som har en høyere oppløsning på 160 meter. 

Dette gir mer detaljert informasjon, men så krever det også omtrent 20 ganger så mye dataressurser.

– Rutinemessig simulerer vi nå hele landet ved hjelp av 13 NorFjords-modellområder. Mens NorKyst800 genererer modelldata daglig, så har vi en forsinkelse opptil tre måneders for NorFjords.

Modellene kjøres på super-datamaskiner som deler problemet i mange samtidige mindre oppgaver (parallell-prosessering). I dag brukes maskinen Fram i Tromsø, som driftes av Uninett Sigma2. Fram bruker 5–6 dager på å simulere ett år med NorKyst800.

– Resultatene tar også mye plass, og vi nærmer oss petabyte-nivå i lagringsbehov, sier Asplin. Én petabyte er lik tusen terabyte, eller en billiard byte.

Mer data til flere

I økende grad blir datamengdene etterspurt av aktører også utenfor HI. Utover å forbedre og kvalitetssikre modellene, er det å åpne opp NorKyst800 for flere brukere en prioritert oppgave for forskerteamet, forteller Lars Asplin.

– Dette er noe vi har jobbet aktivt med og det bygger opp under Havforskningsinstituttets gode rykte. Vårt ønske framover er at resultatene fra NorKyst800 skal bli enda lettere tilgjengelig både internt og eksternt framover, avslutter forskeren.

Referanse

Asplin, Lars, Albretsen, Jon, Johnsen, Ingrid Askeland & Sandvik, Anne Dagrun (2020). «The hydrodynamic foundation for salmon lice dispersion modeling along the Norwegian coast». Ocean Dynamics 70, 1151–1167. Lenke: doi.org/10.1007/s10236-020-01378-0