Polhavet er fortsatt et av de dårligst observerte og de minst forståtte havområder på jorden. Dette skyldes den fjerne beliggenheten, isdekket året rundt og generellt tøffe værforhold. I dag øker kunnskapen om Arktis parallelt med behovet for å forstå det, og det er store endringer på gang på grunn av menneskeskapte utslipp av drivhusgasser og dermed en oppvarming av klimaet. Arktis er faktisk det område hvor effekten av oppvarmingen allerede er mest synlig og blant de sterkeste. På mange måter er Arktis et eksempel på hvordan oppvarmingen i fremtiden kan endre andre steder på kloden. Atmosfæren og havet varmes opp, isdekket minsker og tilstrømmingen av ferskvann til havet fra nedbør, elver og smelting av sjøis øker.
Arctic River Water Circulation - spredning av ferskvann fra nordamerikanske elveutløp, for det meste MacKenzie og Youkonelvene. Simuleringen er gjort ved hjelp av havkomponenten i klimamodellen NorESM. Fargene indikerer forholdet mellom konsentrasjon av elvevann ved utløpet og lokalt i havets overflatelag. Animasjon av Aleksi Nummelin.
Det er det raskt skiftende, men dårlig forståtte, arktiske klimasystemet som motiverte Aleksi Nummelin til å studere Arktis i avhandlingen ”The Arctic Ocean in a Fresh and Warm Future”. Målet med avhandlingen var å vurdere hvordan havsirkulasjon, varmeinnhold i havet og isdekket forandrer seg ved menneskeskapt oppvarming og økende tilførsel av ferskvann til havet. I sin avhandling har Aleksi også undersøkt om endringer i havet påvirker atmosfæren, altså endrer det nye polhavet varmeoverføringen til luften over? Avhandlingen svarer på disse spørsmålene med forskjellige hav- og klimamodellsimuleringer.
Modellsimuleringene viser at ferskere og varmere overflatelag i Polhavet gir en stor reduksjon i innstrømmingen av Atlantisk vann til Nord-Atlanteren fra sør, men den videre innstrømmingen til Polhavet reduserer bare litt. En ferskere overflate i polhavet gir også en større forskjell i tettheten mot laget under, og gjør det derfor vanskeligere å blande opp varmere vann nedenfra. Derfor blir det mer varme igjen dypt nede i Polhavet som ikke lenger har kontakt med den kalde atmosfæren. Generellt varmes alle hav ved global oppvarming, men i noen deler av Polhavet fører dette også til at det frigjøres mer varme til atmosfæren. Dette bidrar til at temperaturøkningen i overflaten går raskere.
