Case 2. Redd Titanic!

Bakgrunn

Isfjell har alltid utgjort en fare for skipstrafikk i nordlige strøk, og med global oppvarming øker bare antallet isfjell. For skipstrafikk i Arktis er det viktig å kunne unngå disse, derfor har MET laget en tjeneste kalt Drifty som bl.a. simulerer hvordan isfjell beveger seg gitt rådende forhold som strøm og vind på havet. I tillegg har vi et api som formidler satellittobservasjoner av isfjell fra Copernicus Marine Service.

Funksjonelle krav

1. Plotte skipskurs

Man bør kunne legge inn punkter på kartet og beregne tidspunkt for når man ankommer hvert veipunkt, ut fra skipets gjennomsnittsfart i knop. Et containerskip bruker typisk 10-20 dager på å krysse Atlanteren. Merk at en rett skipskurs utgjør en storsirkel på havoverflaten, noe som ikke alltid utgjør en rett linje på mange kart. Fordelen med Mercator-projeksjon er at storsirkler her vises som rette linjer, men til gjengjeld blir avstander forvrengte jo lenger man kommer mot polene. Dere må derfor bruke Haversines formel for å beregne distansen mellom hvert veipunkt.

Man bør være varsom med å ferdes i havområder hvor det er utstedt farevarsel. Appen må derfor vise disse som polygoner på kartet. Ved å filtrere på geographicDomain=marine får dere kun varsler som gjelder til havs.

Siden vi forutsetter at det ikke er snakk om isbrytere bør man også holde avstand til polarisen. Her kan dere fx hente kart fra Victoria – bruk kartlaget Met_Norway_Ice_Chart. Det blir da opp til brukeren å sørge for å plotte trygg kurs.

Hvis dere ønsker kan dere også korrigere farten vha strømprognose i Oceanforecast, men det er ikke noe krav siden den ikke har historiske data.

2. Hente isfjellobservasjoner fra Iceberg

Copernicus tilbyr nedlasting av data via kommandolinje, Python og browser, men krever registrering og har dessverre ikke noe REST-API som kan brukes i apper.

Vi har derfor laget et midlertidig produkt på apiet kalt Iceberg som viser posisjoner for isfjell i Arktis i løpet av en uke i GeoJSON-format. Data blir oppdatert manuelt, så man skal normalt kunne finne data for forrige arbeidsdag. Men om dere finner en annen kilde til isfjellposisjoner kan dere gjerne bruke den istedet.

Isfjellene bør kunne plottes på kartet og gi varsel om de er innen en viss radius fra skipets posisjon på samme tid.

3. Beregne drivbaner i Drifty

Hvis man finner et isfjell som ser ut til å utgjøre en fare for valgt kurs, består oppgaven å kjøre en simulering for dette i Drifty og plotte estimerte drivbaner på kartet sammen med valgt rute. Av kapasitetshensyn bør appen ikke kjøre mer enn én simularing om gangen.

Legg merke til at observasjonen kan være fra flere dager tilbake, så da må korrekt starttidspunkt angis i input til Drifty. Så må dere sammenlikne resultatet (som er et sett med simulerte baner) og finne ut hvor mange som er i nærheten av skipets kurs, og ut fra dette beregne en prosentvis sjanse for at de krysser. På samme måte kan man også kjøre simuleringen baklengs og finne ut hvor et isfjell kommer fra.

Drifty krever lengde, bredde og dybde for isfjell i simuleringen, disse kan beregnes ut fra flg variabler:

• IA_BLN: Maximum horizontal iceberg length in meters at waterline level
• BRGARE: Total iceberg area in square meters

Siden det ikke er så mange isfjell i juni bør man i appen ha mulighet til å velge tidspunkt i fortiden. Både Iceberg, Drifty og MetAlerts har arkiverte data for flere år tilbake.

Datakilder

Obligatoriske

• Iceberg - satellittobservasjoner av isfjell
• Drifty openberg - drivbanesimuleringer
• MetAlerts - maritime farevarsler

Kart over polaris

• Victoria WMS – bruk LAYERS=Met_Norway_Ice_Chart og STYLES=icechart (eksempel)

Andre mulige APIer

• Oceanforecast - punktbasert vær- og havvarsel
• BarentsWatch - kartdata for hav og kyst
• AIS (Automatisk identifikasjonssystem) - posisjonsdata for fartøyer (sanntid og historiske data)
• Havvarsel API

Kommentarer

Beregning av dimensjoner på isfjell

Ja, det er nok veldig vanskelig i praksis å måle høyde og dypgang på isfjell fra satellitt, og in-situ observasjoner finnes nok heller ikkje i nær sanntid. Men det er nok helt greit å bare anta en standard høyde (over vann) på feks 5 m, og tilsvarende dybde (under vann) på 50 m (typisk 10 ganger høyden). Evt at bruker kan overstyre dette manuelt i appen.

Bredde kan man her beregne/estimere fra BRGARE / IA_BLN = 150598 / 679 = 222 m.

Dimensjonene på isfjellet har ikkje veldig stor betydning på driften, men isfjell vil grunnstøte i modellen dersom havdyp er mindre enn isfjellets dybde.

Drifty gir ikkje noen tydelig tilbakemelding om slik grunnstøting, og plottene vil bare vise at isfjellene stopper opp, men ikkje kva som er grunnen.

Men i netCDF-fila som man kan laste ned vil man se at variabelen “moving” blir satt til 0 når isfjellene grunnstøter. Denne kan bli 1 igjen dersom tidevann hever isfjellet fra grunnen.

— Knut Frode Dagestad

Se også

• ArcticInfo - tjeneste for skipstrafikk
• cryo.met.no - portal for arktis

---