Varsler fare for ising på skip
Økende skipstrafikk i nordområdene betyr at flere skip utsettes for de ekstreme værfenomenene Arktis har å by på. Et av fenomenene skipene her utsettes for, er ising. Under forhold med sjøsprøyt, regn, tåke eller snø i luft med minusgrader kan båtene kapsles inn i et tykt lag med is, der sjøsprøyt er den desidert viktigste vannkilden for å gi farlig ising. Risiko for sjøsprøytising er derfor en del av værvarselet som Meteorologisk Institutt - MET rutinemessig produserer.
– De gamle isingsmodellene varslet for mye ising, forteller Samuelsen som nå er tilbake i sin jobb som værvarsler og utvikler i Polarmeteorologi ved Meteorologisk institutt i Tromsø etter å ha fullført en doktorgrad ved UiT-Norges arktiske universitet.
– Vi visste ikke hvor gode (eller dårlige) de gamle varslene var, men vi hadde mistanke om at de kunne forbedres. Modellene var gamle og ikke tilstrekkelig testet mot observasjoner. Vi ville utvikle en ny og mer presis modell for å kalkulere risiko for- og graden av ising, utdyper han.
Is velter båter
Dette arbeidet har han nå presentert i en ny doktorgradsavhandling. Ifølge Samuelsen kan mye sjøsprøyt kombinert med kulde føre til at det legger seg et tykt panser av is på hele båten, i master, vaiere og utstyr, noe som gjør at fartøyet kan bli ustabilt og i verste fall føre til at båten går ned. Særlig små båter kan gå rundt på grunn av denne vektforflytningen. Han kommer på et par eksempler på at båter har gått ned på grunn av ising, for 11 år siden omkom fire personer i et forlis på østkysten av USA, mens 6 stk omkom i 2017 utenfor Alaska. Her i Nord-Norge omkom tre personer utenfor Bodø i 1999.
For store skip ligger risikoen først og fremst i at det blir glatt på dekket og farlig å arbeide der. Det finnes ofte utstyr om bord for avising, men det kan likevel gå mye ressurser og drivstoff for å få bukt med isen. Det er derfor viktig for førere av båter og skip å få en tidlig varsling om risiko for ising, helst dager og uker i forveien.
Grønn = Lett ising. Gult = Moderat ising. Rødt = Sterk ising. Grått = område ikke definert, enten på grunn av havis eller land eller at området mangler inputparametere fra atmosfæren, havet eller bølgene.
Foto: Eirik Mikal SamuelsenBrukte værdata fra Kystvakta
Det var et aldri så lite detektivarbeid som ligger til grunn for den nye modellen Samuelsen har utarbeidet.
– Jeg lette bakover i tid etter observasjoner av nedisede skip som samtidig inneholdt data om hvordan forholdene var da isingen oppsto. Det vil si at i tillegg til rapporter som beskriver is, måtte vi også finne vind, temperatur, bølgehøyde, sjøtemperatur, båthastighet og mange flere parametere for samme tidspunkt.
Her viste det seg at Kystvakta hadde gode data langt bakover i tid, logger som han fikk tilgang til i sitt arbeid. I tillegg gikk Samuelsen gjennom alle skipsobservasjonene som hans egen arbeidsplass, MET, hadde i sin elektroniske database.
Børstet støvet av gamle log-bøker
Ikke bare lette han i elektroniske vær-arkiver, forskeren fikk også tilgang til gamle log-bøker i et arkiv ved værvarslinga i Bergen. Her børstet han støvet av gamle bøker og håndskrevne logger med værobservasjoner fra skip som trafikkerte verdenshavene helt tilbake til 1800-tallet.
– Etter å ha gått gjennom alt tilgjengelig materiale kom vi frem til at de sikreste og mest komplette observasjonene var gjort fra 1980-tallet og frem til 2006, som dermed ble det siste året med observasjoner som ble inkludert i doktorgradsarbeidet. Kystvaktens tre skip i KV Nordkappklassen hadde mest presise data, blant annet om hvor på båten isingen var målt. Denne skipstypen ble derfor brukt som referanseskip i modellen.
Etter å ha utviklet en ny modell for risiko og grad av ising, testet han den nye modellen opp mot de gamle modellene, matet begge med observerte værdata og sjekket hvor godt den beregnede isingen stemte med de faktiske observasjonene.
Havisen demper bølgene
– Det viste seg at de gamle modellene varslet for mye ising, blant annet fordi de i for stor grad baserte seg på vind istedenfor bølger. Samuelsen forklarer at man i disse modellene forutsetter at mye vind også skaper mye bølger, men at dette ikke nødvendigvis er tilfellet i isingssituasjoner. Nært iskanten kan det nemlig være sterk vind fra nord og lav temperatur men uten at det oppstår veldig høye bølger. Da vil det heller ikke oppstå masse sjøsprøyt med påfølgende ising rett og slett fordi bølgene nært iskanten dempes av isen. Havisen fungerer som et bølgedempende teppe i den retningen vinden kommer fra, og bølgene trenger en viss avstand fra land eller is for å bygge seg opp og bli store. Det er mye sjøsprøyt som gir ising, ikke vinden.
Sørlige vinder derimot, skaper høye bølger fordi det er åpent hav sørover, men denne vindretningen fører også til høyere temperaturer som igjen reduserer sannsynligheten for ising.
Isingsmodellen tas i bruk
– Den første versjonen av min modell ble tatt i bruk ved MET for et par år siden. Nå holder jeg på å oppgradere den og implementere de siste endringene. Det er inspirerende å umiddelbart kunne ta i bruk resultatet av arbeidet mitt, smiler Samuelsen.
Eirik Mikal Samuelsen er fra Tromsø og har jobbet ved Meteorologisk institutt i Tromsø og Bergen siden 2003 og frem til han startet på sitt doktorgradsarbeid i 2014. Tittel på oppgaven var: “Prediction of ship icing in Arctic waters – Observations and modelling for application in operational weather forecasting” og ble fullført november 2017. Arbeidet ble finansiert av Forskningsrådet, UiT-Norges arktiske universitet og Meterologisk institutt og var tilknyttet prosjektet “Maritime activities and offshore operations” (MAROFF). Han ble veiledet av Kåre Edvardsen, IIS- IVT og Rune Grand Graversen, IFT.
Les mer:
Prediction of ship icing in Arctic waters – Observations and modelling for application in operational weather forecasting (Doktorgradsavhandling i vitenarkivet Munin)
