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Advancing Projections of Antarctic Ice-Ocean Interactions with Physics-Informed Neural Networks

Projektbeschreibung

Ein neues Rahmenkonzept zum Verständnis der Wechselwirkungen zwischen antarktischem Eis und Ozean

Warme Meeresströmungen, die Schelfeis von unten schmelzen lassen, bedrohen die Stabilität des antarktischen Eisschildes, der den globalen Meeresspiegel reguliert. Die Überwachung dieser Prozesse ist wichtig, aber nicht einfach, da es an Untergrunddaten mangelt und herkömmliche Ozeanmodelle kostspielig sind. Das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützte Projekt CAPTSA will das erste physikalisch fundierte neuronale Netzwerk-Framework nutzen, das speziell für die Wechselwirkungen zwischen antarktischem Eis und Ozean entwickelt wurde. Dabei werden Satellitendaten mit grundlegenden physikalischen Gesetzen verknüpft und tägliche Meerestemperaturen und Zirkulationsmuster in voller Wassertiefe rekonstruiert. Dieser Ansatz ermöglicht es Forschern, den Einfluss des Klimas mit spezifischen Schmelzraten zu verknüpfen. Letztendlich liefert CAPTSA die benötigten Daten, um genau vorhersagen zu können, inwieweit die Antarktis zum künftigen Anstieg des Meeresspiegels beitragen wird..

Ziel

The Antarctic ice sheet, a critical regulator of global sea level, is losing mass mainly through basal melting driven by warm Circumpolar Deep Water (CDW) intrusions. These are controlled by the Antarctic Slope Front (ASF), whose variability dictates when and where CDW can access ice-shelf cavities. Understanding these processes is limited by sparse in situ data, satellites’ inability to observe subsurface conditions, and the coarse or computationally expensive nature of existing ocean models.
This project will develop CAPTSA (Circum-Antarctic Physics-informed model for Temperature, Salinity, and Advection), the first Physics-Informed Neural Network (PINN) framework to enhance our understanding of Antarctic ice-ocean interactions. CAPTSA will integrate satellite-derived data, limited in situ observations, and governing physical equations to reconstruct the daily full-depth structure of temperature, salinity, and circulation across the Southern Ocean and Antarctic shelves.
By combining the flexibility of machine learning with physical consistency, CAPTSA will overcome challenges of data sparsity, coarse resolution, poorly constrained parametrization schemes, and computational cost. Its time series predictions will be employed in the analysis of ASF dynamics, CDW intrusions, and cross-shelf exchanges across fresh, warm, and dense shelf regimes. Further, by linking the CAPTSA predictions with satellite- and radar-derived melt estimates, CAPTSA will allow causal attribution between external climate forcing, oceanic variability, and ice-shelf melt rates. This integrative approach will advance process-based understanding of ice-ocean feedbacks and provide a robust framework for regime-specific projections of basal melting and Antarctic contributions to sea-level rise.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

NORSK POLARINSTITUTT
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 251 578,56
Adresse
HJALMAR JOHANNESENS 14
9296 Tromsoe
Norwegen

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Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

Keine Daten

Partner (1)

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