Visualisering av klimatförändringar

En av de grundläggande utmaningarna i studiet av klimatförändringar är hur man ska kombinera modeller av tidigare oceanografisk cirkulation (som rekonstruerats från sparsamma geokemiska data från djuphavssedimentkärnor) med moderna modeller för oceancirkulation (som konstruerats från moderna oceanografiska observationer och datorsimuleringar) för att få en inblick i de processer som styr oceancirkulationen under den senaste istiden, från 150 000 år sedan fram till i dag. På samma sätt är en stor utmaning inom datavetenskapen hur man extraherar information från glesa datamängder och hur man effektivt kombinerar datatänkande med automatiserad dataanalys för att få fram ny kunskap om egenskaper och processer.

I vårt tvärvetenskapliga och månginstitutionella projekt samlas datavetare, oceanografer, paleoceanografer och geofysiker för att tillsammans ta itu med dessa utmaningar. Vi utvecklar en innovativ uppsättning beräkningsverktyg för att utforska förändringar i den globala cirkulationen i haven. I detta projekt kombineras analyser av havsströmmar med 40 års tidigare insamlade data från djuphavssedimentkärnor för att få nya insikter om tidigare förändringar i oceanernas cirkulation.

Vår forskning drar nytta av de unika analytiska resurser och den tvärvetenskapliga samarbetsmiljö som KeckCAVES erbjuder. I denna unika samarbetsmiljö utvecklar vi metoder för att förbättra interpoleringen av data, för att få fram mönster i havsflödet och för att upptäcka förändringar i havsflödet över tiden, samt interaktiva metoder för att visualisera och interagera med dessa stora och tidsberoende datamängder. De beräkningsmetoder som utvecklats i detta projekt kan anpassas till ett stort antal visualiserings- och dataanalystillämpningar för analys av flödesfält.

• Howard Spero
• Oliver Kreylos
• Jake Gebbie
• Lorraine Lisiecki
• Louise Kellogg
• Bernd Hamann
• Caryle Peterson

De metoder för vetenskaplig visualisering som vi utvecklar används för att utveckla innovativt, provocerande och intuitivt undervisningsmaterial för utbildning på grundnivå och avancerad nivå, för att göra andra forskare bekanta med ny vetenskaplig metodik (visuellt stödd analys), för att föra ut vetenskap och vetenskapliga resultat till allmänheten och för att föra ut interaktiv teknik för vetenskaplig visualisering till alla partnerinstitutioner i det här samarbetsprojektet.

Gebbie, G. ”Tracer transport timecales and the observed Atlantic-Pacific lag in the timing of the Last Termination”, Paleoceanography, v.27, 2012, s. 14. doi:doi:10.1029/2011PA002273

Peterson, C.D., L.E. Lisiecki och J.V. Stern. ”Deglacial whole-ocean ?13C change estimated from 480 benthic foraminiferal records”, Paleoceanography, v.29, 2014, s. 549. doi:10.1002/2013PA002552

Gebbie, G Streletz, G J Spero, H J. ”How well would modern-day oceanic property distributions be known with paleoceanographic-like observations?”, Paleoceanography, v.31, 2016, s. 472. doi:10.1002/2015PA002917

Gebbie, G., C. Peterson, L. Lisiecki och H.J. Spero. Quaternary Science Reviews, v.125, 2015, s. 144. doi:10.1016/j.quascirev.2015.08.010

Detta projekt stöds av National Science Foundation’s CDI-program under tilldelningsnummer OIA-1125422, med titeln ”Collaborative Research”: CDI-Type II: 4-dimensionell visualisering av den tidigare cirkulationen i haven från paleoceanografiska data”.