1 - 8 of 8
rss atomLink til resultatlisten
Permanent link
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
  • Kratzer, Susanne
    et al.
    Kyryliuk, Dmytro
    Edman, Moa
    SMHI, Forskningsavdelningen, Oceanografi.
    Philipson, Petra
    Lyon, Steve W.
    Synergy of Satellite, In Situ and Modelled Data for Addressing the Scarcity of Water Quality Information for Eutrophication Assessment and Monitoring of Swedish Coastal Waters2019Inngår i: Remote Sensing, ISSN 2072-4292, E-ISSN 2072-4292, Vol. 11, nr 17Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Monthly CHL-a and Secchi Depth (SD) data derived from the full mission data of the Medium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS; 2002-2012) were analysed along a horizontal transect from the inner Braviken bay and out into the open sea. The CHL-a values were calibrated using an algorithm derived from Swedish lakes. Then, calibrated Chl-a and Secchi Depth (SD) estimates were extracted from MERIS data along the transect and compared to conventional monitoring data as well as to data from the Swedish Coastal zone Model (SCM), providing physico-biogeochemical parameters such as temperature, nutrients, Chlorophyll-a (CHL-a) and Secchi depth (SD). A high negative correlation was observed between satellite-derived CHL-a and SD (rho = -0.91), similar to the in situ relationship established for several coastal gradients in the Baltic proper. We also demonstrate that the validated MERIS-based estimates and data from the SCM showed strong correlations for the variables CHL-a, SD and total nitrogen (TOTN), which improved significantly when analysed on a monthly basis across basins. The relationship between satellite-derived CHL-a and modelled TOTN was also evaluated on a monthly basis using least-square linear regression models. The predictive power of the models was strong for the period May-November (R-2: 0.58-0.87), and the regression algorithm for summer was almost identical to the algorithm generated from in situ data in Himmerfjarden bay. The strong correlation between SD and modelled TOTN confirms that SD is a robust and reliable indicator to evaluate changes in eutrophication in the Baltic proper which can be assessed using remote sensing data. Amongst all three assessed methods, only MERIS CHL-a was able to correctly depict the pattern of phytoplankton phenology that is typical for the Baltic proper. The approach of combining satellite data and physio-biogeochemical models could serve as a powerful tool and value-adding complement to the scarcely available in situ data from national monitoring programs. In particular, satellite data will help to reduce uncertainties in long-term monitoring data due to its improved measurement frequency.

  • Hieronymus, Magnus
    et al.
    SMHI, Forskningsavdelningen, Oceanografi.
    Hieronymus, Jenny
    SMHI, Forskningsavdelningen, Oceanografi.
    Hieronymus, Fredrik
    On the Application of Machine Learning Techniques to Regression Problems in Sea Level Studies2019Inngår i: Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, ISSN 0739-0572, E-ISSN 1520-0426, Vol. 36, nr 9, s. 1889-1902Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Long sea level records with high temporal resolution are of paramount importance for future coastal protection and adaptation plans. Here we discuss the application of machine learning techniques to some regression problems commonly encountered when analyzing such time series. The performance of artificial neural networks is compared with that of multiple linear regression models on sea level data from the Swedish coast. The neural networks are found to be superior when local sea level forcing is used together with remote sea level forcing and meteorological forcing, whereas the linear models and the neural networks show similar performance when local sea level forcing is excluded. The overall performance of the machine learning algorithms is good, often surpassing that of the much more computationally costly numerical ocean models used at our institute.

  • Molinder, Jennie
    et al.
    Körnich, Heiner
    SMHI, Forskningsavdelningen, Meteorologi.
    Olsson, Esbjörn
    SMHI, Forskningsavdelningen, Meteorologi.
    Hessling, Peter
    The Use of Uncertainty Quantification for the Empirical Modeling of Wind Turbine Icing2019Inngår i: Journal of Applied Meteorology and Climatology, ISSN 1558-8424, E-ISSN 1558-8432, Vol. 58, nr 9, s. 2019-2032Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    A novel uncertainty quantification method is used to evaluate the impact of uncertainties of parameters within the icing model in the modeling chain for icing-related wind power production loss forecasts. As a first step, uncertain parameters in the icing model were identified from the literature and personal communications. These parameters are the median volume diameter of the hydrometeors, the sticking efficiency for snow and graupel, the Nusselt number, the shedding factor, and the wind erosion factor. The sensitivity of these parameters on icing-related wind power production losses is examined. An icing model ensemble representing the estimated parameter uncertainties is designed using so-called deterministic sampling and is run for two periods over a total of 29 weeks. Deterministic sampling allows an exact representation of the uncertainty and, in future applications, further calibration of these parameters. Also, the number of required ensemble members is reduced drastically relative to the commonly used random-sampling method, thus enabling faster delivery and a more flexible system. The results from random and deterministic sampling are compared and agree very well, confirming the usefulness of deterministic sampling. The ensemble mean of the nine-member icing model ensemble generated with deterministic sampling is shown to improve the forecast skill relative to one single forecast for the winter periods. In addition, the ensemble spread provides valuable information as compared with a single forecast in terms of forecasting uncertainty. However, addressing uncertainties in the icing model alone underestimates the forecast uncertainty, thus stressing the need for a fully probabilistic approach in the modeling chain for wind power forecasts in a cold climate.

  • Frogner, Inger-Lise
    et al.
    Singleton, Andrew T.
    Koltzow, Morten O.
    Andrae, Ulf
    SMHI, Forskningsavdelningen, Meteorologi.
    Convection-permitting ensembles: Challenges related to their design and use2019Inngår i: Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, ISSN 0035-9009, E-ISSN 1477-870X, Vol. 145, s. 90-106Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Challenges related to the design and use of a convection-permitting ensemble (CPEPS) are discussed. In particular the scale-dependent predictability of precipitation and the use of a CPEPS as well as its potential added value over global ensemble prediction systems (EPS) are investigated. Forecasts of precipitation from the operational CPEPS in Finland, Norway and Sweden (MEPS) are used for the investigations. It is found that predictability for scales smaller than similar to 60 km is lost rapidly within the first 6 h of the forecast with the smallest predictable scale growing more slowly to similar to 100 km over the following 18-24 h. However, there is large case-to-case variability and the ensemble perturbations fail to become fully saturated, especially in winter, suggesting a weakness in the design of the ensemble. The added value of CPEPS over deterministic forecasts and coarser resolution EPSs is discussed with summary statistics and case-studies. It is shown that the added value varies between seasons and lead times. For precipitation there is an added value for both severe precipitation events and for precipitation/no precipitation decisions. The added value is higher in summer compared to winter and for shorter lead times compared to longer lead times.

  • Hankin, Barry
    et al.
    Strömqvist, Johan
    SMHI, Forskningsavdelningen, Hydrologi.
    Burgess, Chris
    Pers, Charlotta
    SMHI, Forskningsavdelningen, Hydrologi.
    Bielby, Sally
    Revilla-Romero, Beatriz
    Pope, Linda
    A New National Water Quality Model to Evaluate the Effectiveness of Catchment Management Measures in England2019Inngår i: Water, ISSN 2073-4441, E-ISSN 2073-4441, Vol. 11, nr 8, artikkel-id 1612Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    This investigation reports on a new national model to evaluate the effectiveness of catchment sensitive farming in England, and how pollution mitigation measures have improved water quality between 2006 and 2016. An adapted HYPE (HYdrological Predictions for the Environment) model was written to use accurate farm emissions data so that the pathway impact could be accounted for in the land phase of transport. Farm emissions were apportioned into different runoff fractions simulated in surface and soil layers, and travel time and losses were taken into account. These were derived from the regulator's catchment change matrix' and converted to monthly load time series, combined with extensive point source load datasets. Very large flow and water quality monitoring datasets were used to calibrate the model nationally for flow, nitrogen, phosphorus, suspended sediments and faecal indicator organisms. The model was simulated with and without estimated changes to farm emissions resulting from catchment measures, and spatial and temporal changes to water quality concentrations were then assessed.

  • Stensen, Katarina
    et al.
    SMHI, Samhälle och säkerhet.
    Matti, Bettina
    SMHI, Samhälle och säkerhet.
    Rasmusson, Kristina
    SMHI, Forskningsavdelningen, Oceanografi.
    Hjerdt, Niclas
    SMHI, Samhälle och säkerhet.
    Modellstudie för att undersöka åtgärdersom påverkar lågflöden: – Delrapport 2 i regeringsuppdrag om åtgärder för att motverkavattenbrist i ytvattentäkter.2019Rapport (Annet vitenskapelig)
    Abstract [sv]

    2018 fick SMHI i uppdrag via myndighetens regleringsbrev att genomföra en studie av åtgärder för att motverka vattenbrist i ytvattentäkter. Arbetet är pågående och har genomförts i flera steg. Detta är den andra delrapporten  som tagits fram i arbetet hittills. Här presenteras resultaten från en förstudie som genomförts med syfte att utvärdera olika åtgärders effekt på lågvattenföring och på så sätt utvärdera dess förmåga att förebygga vattenbrist i ytvattentäkter. Syftet var att lägga grunden för uppbyggnaden av ett interaktivt verktyg där kommuner eller verksamhetsutövare själva ska kunna bedöma vattentillgången vid specifika platser och tidpunkter utifrån uppgifter om olika vattenuttag och regleringar inom avrinningsområdet.

    Störst påverkan på vattentillgången har vädret. Det finns dock åtgärder som kan minska risken för vattenbrist i ytvattentäkter. Åtgärderna är främst för förebyggande arbete, men vissa kan även vara aktuella under en bristsituation.

    Den effektivaste åtgärden för att utnyttja ett områdes vatten är att använda sjöar som reglermagasin för att säkra vattentillgången i vattentäkten, men det förutsätter att det finns sjöar att reglera. I södra Sverige finns oftast en god tillgång på vatten vintertid medan bristsituationer förekommer under sommaren  och början av hösten. Med regleringar kan en del av vattnet från perioder med hög tillgång på vatten samlas i sjöar och tappas av under perioder med låg vattentillgång. Vattenregleringar är vanliga idag, främst för vattenkraftändamål, men förekommer även för dricksvattenförsörjning. SMHI ser att detta är en aspekt som borde tas hänsyn till i områden som riskerar vattenbrist, nu när vattendomar omprövas i stor skala.

    Att utföra åtgärder på diken och andra vattendrag kan ha en lokal effekt, men ger inte tillräckligt stor effekt för att påverka vattenflödena i större skala. Att anlägga våtmarker har också främst en lokal effekt, eftersom det krävs så stora arealer våtmark för att ge effekt på vattentillgången i ytvattentäkter

    I områden med stora vattenuttag påverkas lågflödet om dessa ändras. Eftersom kunskap ofta saknas om vattenuttagens storlek är det svårt att veta hur stor denna effekt blir. Det är också svårt att ta fram föreskrifter som gör att begränsningarna kan genomföras i praktiken. Åtgärder som att införa bevattningsdammar kan ha stor potential förutsatt att de fylls på under tid av högflöden och töms under lågflöden. Effekten blir då att vattenuttag från det naturliga vattendraget minskar under lågflödesperioder.

    Det pågående arbetet med att motverka vattenbrist i ytvattentäkter fokuserar på att utveckla en metodik för hållbar vattenresursförvaltning. Det är tydligt att det behövs gemensamt arbete över alla sektorer med vattenresursplanering i ett avrinningsområde. Det verktyg som nu utvecklas bidrar till att vattenresursplaneringen underlättas och att vattenresurserna kan förvaltas på ett långsiktigt hållbart sätt.

  • Stensen, Katarina
    et al.
    SMHI, Samhälle och säkerhet.
    Krunegård, Aino
    SMHI, Samhälle och säkerhet.
    Rasmusson, Kristina
    SMHI, Forskningsavdelningen, Oceanografi.
    Matti, Bettina
    SMHI, Samhälle och säkerhet.
    Hjerdt, Niclas
    SMHI, Samhälle och säkerhet.
    Sveriges vattentillgång utifrån perspektivet vattenbrist och torka: – Delrapport 1 i regeringsuppdrag om åtgärder för att motverka vattenbrist i ytvattentäkter.2019Rapport (Annet vitenskapelig)
    Abstract [sv]

    Denna rapport tar upp begreppen torka och vattenbrist ur ett Svenskt perspektiv, undersöker vad som kan ge upphov till vattenbrist och ger en bild av Sveriges vattentillgångar.

    Vattenbrist betyder att det finns ett större behov av rent vatten än vad som finns tillgängligt. Bristen är därför starkt kopplad till användandet av vatten.

    Klimatförändringarna gör Sverige varmare vilket påverkar tillgången till vatten.I genomsnitt väntas vintrarna att bli varmare och mer nederbördsrika vilket leder till mer vatten. Varmare temperaturer innebär också att avdunstningen ökar under sommarhalvåret vilket kan ge en minskad tillgång till vatten, särskilt i södra Sverige. Klimatförändringarna förväntas också leda till kraftigare skyfall. Denna typ av nederbörd kan vara svårt för mark och växter att ta tillvara men kan ge upphov till översvämningar. Mildare vintrar förändrar förutsättningar för snö, vilket särskilt påverkar vattendragen i landets norra delar.

    Under somrarna 2016, 2017 och 2018 fick delar av Sverige uppleva problem med vattenbrist. Orsakerna till de minskade vattentillgångarna var olika och problemen varierade över åren och mellan områden. Delar av landet har de senaste åren fått känna på effekterna av ett varmare klimat. Det har visat hur viktigt det är att vi anpassar oss för att kunna klara dessa förändringar. Det finns många faktorer som påverkar tillgången på vatten i ett område, men följande tre kategorier sammanfattar de flesta faktorer:

    • Klimat – exempelvis nederbörd och temperatur
    • Magasinerande förmåga – hur mycket vatten området kan mellanlagra
    • Vattenanvändning – hur mycket vatten som används

    Som land har Sverige god tillgång till sötvatten. Vattenbrist kan ändå uppstå. Lokalt ser vattentillgången och vattenanvändandet väldigt olika ut vilket kan leda till vattenbrist eller att prioriteringar krävs mellan olika typ av vattenanvändning. Det är tydligt att det behövs gemensamt arbete över alla sektorer med vattenresursplanering i ett avrinningsområde.

  • Losjö, Katarina
    et al.
    SMHI, Affärsverksamhet.
    Södling, Johan
    SMHI, Affärsverksamhet.
    Wern, Lennart
    SMHI, Samhälle och säkerhet.
    German, Jonas
    SMHI, Affärsverksamhet.
    Uppföljning av de svenska riktlinjerna för bestämning av dimensionerande flöden för dammanläggningar2019Rapport (Annet vitenskapelig)
    Abstract [sv]

    De svenska riktlinjerna för bestämning av dimensionerande flöden (Klass I-flöden) för dammanläggningar publicerades första gången för snart 30 år sedan (Flödeskommittén, 1990). SMHI har på uppdrag av Svenska kraftnät undersökt om de parametrar som används för flödesbestämningarna har förändrats över tiden.

    Riktlinjerna föreskriver att simuleringar med en hydrologisk modell ska användas för beräkningarna, och ett antal parametrar anges för dessa beräkningar. En uppdelning av Sverige i fem regioner gjordes och parametrarna avser

    • ett snötäcke med 30 års återkomsttid
    • en dimensionerande nederbördsekvens över 14 dygn och 1000 km2
    • korrektioner av denna nederbördssekvens med avseende på avrinningsområdets storlek
    • korrektioner av nederbördssekvensen med avseende på årstid
    • extrem vind

    Dessutom framhålls tillämpningen i ett klimat i förändring i den senaste upplagan (Svensk Energi m.fl. 2015).

    För att undersöka om de parametrar som används för flödesbestämningen har förändrats över tiden, och därmed behöver justeras, har analyser gjorts av huruvida det går att se någon trend i nederbörd, snötäcke och extrem vind sedan de första riktlinjerna skrevs.

    Förutom detta har även analyser gjorts av de högsta årliga flöden som uppmätts vid vattenföringsstationer i Sverige för att undersöka om det finns någon trend i dessa data.

    En första uppföljning gjordes för 10 år sedan (Berström, m.fl., 2008) och föreliggande rapport är en uppdatering med tillgång till längre mätserier både efter 2008 och bakåt i tiden.

    Långa serier med mätdata från ett urval av SMHI:s klimatstationer och hydrologiska stationer har använts i analyserna och resultatet av uppföljningen sammanfattas nedan.

    • Utvärdering av den dimensionerande nederbördssekvensen har gjorts dels genom att analysera tillfällen med nederbörd större än 90 mm över 1000 km2 under såväl 24 timmar som två dygn för perioden från c:a 1930 till 2018, och dels av den totala nederbördssumman under en 14-dygnsperiod 1961-2018. Även den högsta stationsnederbörd som varje år uppmätts (punktnederbörd) har analyserats för perioden 1945-2018.
    • Ingen av dessa analyser uppvisar en trend över de analyserade perioderna. Detta står i kontrast mot det resultat som framkom i den uppföljningen 2008, då man konstaterade en trend mot ökande punktnederbörd för perioden 1961-2007.
    • För att undersöka om det finns anledning att justera arealkorrektionen av nederbördssekvensen har såväl den stationsvisa dygnsnederbörden som den ackumulerade 14-dygnsnederbörden över olika stora arealer analyserats. De årliga variationerna är likartade över tid och över landet, och ingen trend kan ses. Anpassningen av de nu analyserade värdena för den ackumulerade 14-dygns nederbörden över 100, 1000 respektive 10 000 km2 ger något olika resultat beroende på analysmetodik. Ingen av metoderna är identisk med den som användes när riktlinjerna togs fram. Ingen entydig avvikelse från riktlinjerna finns dock.
    • Årstidskorrektionen av nederbörden har utvärderats genom att dela upp 14- dygnsnederbörden respektive den observerade punktnederbörden större än 90 mm på de månader den inträffade, dels perioden 1961- 1990 och dels 1991-2018.Resultatet visar att säsongsfördelningen uppvisar ett liknande mönster för de bådaperioderna, och som, även åskådliggörs i Flödeskommittén, (1990), och således finns inget skäl till att justera årstidskorrektionen i riktlinjerna.
    • För utvärderingen av eventuella trender i snötäcket har analyser gjorts av medelvärdet av varje års största snödjup vid 42 klimatstationer. Variationerna är stora mellan år under hela den analyserade perioden i hela landet, och även ett flytande 10-årsmedelvärde varierar. Sett över hela perioden 1904/05–2017/18 kan dock ingen trend ses, och inte heller för perioden 1961-2018, utan endast variationer över kortare tid. Eftersomberäkningar av 30-årssnön förutsätter att ingen trend finns i tidsserien som används för den statistiska analysen, kvarstår rekommendationen i riktlinjerna att frekvensanalysen för snön ska göras för så lång period som data finns tillgängliga.
    • Analysen av varje års högsta dygnsmedelvärde på vattenföringen har gjorts för 69 oreglerade eller endast obetydligt reglerade vattenföringsstationer med långa tidsserier. Antalet stationer varierar för olika delar av landet, men analysresultatet visar inte på någon långsiktig trend i storleken av flödestopparna.
    • Den geostrofiska vinden, som är en slags idealiserad genomsnittlig vindhastighet beräknad från lufttrycksobservationer, har beräknats, uppdelat i nio områden fördelade över Sverige. Antalet tillfällen från och med 1940 med geostrofisk vind på minst 25 m/s uppvisar ingen långsiktigt trend som kan föranleda justeringar i kriterierna för beräkningen av vågor och seicher.
    • Analysen av förhållanden mellan Klass I-avrinningen och 100-årsflödet tyder på att kvoten ökar med minskande avrinningsområden. Här kan det finnas en anledning att följa utvecklingen vid nya beräkningar för att eventuellt kunna se något orsakssamband.

    Slutsatsen är att inga förändringar av kriterierna i riktlinjerna för beräkning av dimen- sionerande flöden för dammanläggningar behöver göras i dagsläget. Likaså framkommer vikten av långa tidsserier som underlag för bedömning av trender.

v. 2.35.7