Change search
Link to record
Permanent link

Direct link
BETA
Södling, Johan
Publications (7 of 7) Show all publications
Olsson, J., Södling, J., Berg, P., Wern, L. & Eronn, A. (2019). Short-duration rainfall extremes in Sweden: a regional analysis. Nordic Hydrology, 50(3), 945-960
Open this publication in new window or tab >>Short-duration rainfall extremes in Sweden: a regional analysis
Show others...
2019 (English)In: Nordic Hydrology, ISSN 0029-1277, E-ISSN 1996-9694, Vol. 50, no 3, p. 945-960Article in journal (Refereed) Published
National Category
Oceanography, Hydrology and Water Resources
Research subject
Hydrology
Identifiers
urn:nbn:se:smhi:diva-5250 (URN)10.2166/nh.2019.073 (DOI)000475454500011 ()
Available from: 2019-07-29 Created: 2019-07-29 Last updated: 2019-07-29Bibliographically approved
Schöld, S., Ivarsson, C.-L., Nerheim, S. & Södling, J. (2018). Beräkning av högsta vattenstånd längs Sveriges kust.
Open this publication in new window or tab >>Beräkning av högsta vattenstånd längs Sveriges kust
2018 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

I rapporten redovisas hur en metod framtagits för att kunna skatta de allra högsta havsvattenstånd som kan uppträda vid de mätstationer för havsvattenstånd som finns längs Sveriges kust. Metoden är generell och principerna kan därför tillämpas på mätdataserier från olika platser. För att kunna tillämpa metoden måste dock mätdataserien ha en viss minimilängd och tidsupplösning. Resultaten som tas fram är empiriska, vilket betyder att de baseras på tillgängliga mätdata.

I analysen delades data upp i två delar; det genomsnittliga vattenståndet före en högvattenhändelse och nettohöjningen under en högvattenhändelse. Dessa delar benämns havsnivå före storm respektive nettohöjning, i enlighet med:

stormflod = havsnivå före storm + nettohöjning

Nivån på stormfloden är det högsta uppmätta havsvattenståndet under respektive högvattenhändelse. I analysen har även högvattenhändelser som inte förknippas med stormar inkluderats. Många av de högsta stormfloderna har inträffat när havsnivån före storm är förhöjd jämfört med medelvattenståndet, framförallt i stora delar av Östersjön. I analysen ingår samtliga högvattenhändelser från vilka det finns tillgänglig mätdata, även sådana som startat från ett lågt utgångsläge.

I analysen indelades mätstationerna i olika kustområden och samvariationen mellan mätstationerna undersöktes. För varje enskild station, där havsvattenstånd observeras, har högsta havsnivå före storm och högsta nettohöjning framtagits. Den högsta havsnivån före storm som uppmätts inom kustområdet bedömdes gälla för alla mätstationer inom området. Det högsta beräknade havsvattenståndet definierades som kustområdets högsta havsnivå före storm plus mätstationens högsta nettohöjning.

Tidvatteneffekten har inte beaktats särskilt, utan är i viss mån inkluderad i nettohöjningen. Denna förenkling beskrivs närmare i Schöld m fl. (2017).

Analysen visade att:

  • samvariationen inom kustområden är mycket hög för vanligt förekommande vattenstånd.
  • högvattenhändelser förekommer oftare i vissa kustområden.
  • de högsta vattenstånden kan variera mycket, även mellan stationer inom samma kustområde.
  • havsnivån före storm är en mer betydande stormflodskomponent i Östersjön och mindre betydande i Skagerrak-Kattegatt.
  • havsnivån före storm behöver identifieras så att den inte är påverkad av själva stormhändelsen.
  • det är lämpligt att uppdatera det högsta beräknade havsvattenståndet regelbundet,särskilt efter att nya rekordhöga stormfloder inträffat.

Vi valde att definiera havsnivån före storm som ett medelvärde över sju dygn, 48 timmar före stormflodens maximum. Metodiken avser nivåer ovanpå ett gällande medelvattenstånd. Framtida förändringar av medelvattenståndet orsakade av den globala klimatförändringen behandlas inte i denna rapport. Tillämpningen av metoden i ett framtida klimat beskrivs i Nerheim m fl. (2017).

Publisher
p. 34
Series
Climatology, ISSN 1654-2258 ; 45
National Category
Climate Research
Research subject
Climate
Identifiers
urn:nbn:se:smhi:diva-4503 (URN)
Available from: 2018-02-21 Created: 2018-02-21 Last updated: 2018-02-21Bibliographically approved
Olsson, J., Berg, P., Eronn, A., Simonsson, L., Södling, J., Wern, L. & Yang, W. (2018). Extremregn i nuvarande och framtida klimat Analyser av observationer och framtidsscenarier.
Open this publication in new window or tab >>Extremregn i nuvarande och framtida klimat Analyser av observationer och framtidsscenarier
Show others...
2018 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Studien har främst omfattat analyser av extrem korttidsnederbörd i observationer från SMHIs nät av automatiska meteorologiska stationer. Även analyser av korttidsnederbörd från kommunala mätare, manuella meteorologiska stationer, väderradar och klimatmodeller har genomförts. De huvudsakliga slutsatserna från detta uppdrag kan sammanfattas enligt följande.

  • En regionalisering av extrem korttidsnederbörd (skyfall) i Sverige gav fyra regioner: sydvästra (SV), sydöstra (SÖ), mellersta (M) och norra (N) Sverige. Ytterligare indelning kan göras men i denna studie prioriterades att ha regioner av denna storleksordning för att få ett ordentligt underlag för regional statistik. Regionaliseringen gäller enbart korttidsnederbörd, upp till maximalt 12 tim varaktighet.
  • Den regionala statistiken uppvisar tämligen distinkta geografiska skillnader, med högst värden i region SV och lägst i region N. Det är inte förvånande att vårt avlånga land uppvisar regionala skillnader då varmare och fuktigare luftmassor förekommer mer i söder än i norr, och därmed ökar förutsättningarna för intensiv nederbörd. Den regionala statistiken överensstämmer överlag väl med motsvarande statistik i våra grannländer.
  • Under perioden 1996-2017 finns inga tydliga tidsmässiga tendenser vad gäller skyfallens storlek och frekvens i de olika regionerna, utan dessa ligger överlag på en konstant nivå. Inte heller extrem dygnsnederbörd sedan 1900 uppvisar några tydliga tendenser på regional nivå. På nationell nivå indikeras en svag ökning av dels landets högsta årliga nederbörd sedan 1881, dels förekomsten av stora, utbredda 2-dygnsregn sedan 1961.
  • Skyfallsstatistik baserad på nederbördsobservationer från väderradar som justerats mot interpolerade stationsdata (HIPRAD) överensstämmer väl med stationsbaserad statistik för korta varaktigheter (upp till 2 tim) i södra Sverige. För längre varaktigheter och i mellersta och norra Sverige överskattar HIPRAD regnvolymerna.
  • Analyser av de senaste klimatmodellerna (Euro-CORDEX) indikerar en underskattning av extrema regnvolymer för korta varaktigheter (1 tim) men överlag en realistisk beskrivning av observerad skyfallsstatistik. Den framtida ökningen av volymerna beräknas ligga mellan 10% och 40% beroende på tidshorisont och koncentration av växthusgaser, vilket överlag ligger nära tidigare bedömningar.

Både för bedömningen av regionala skillnader och historiska klimateffekter är det av största vikt att bibehålla, eller ännu hellre utöka, observationerna av korttidsnederbörd i Sverige. Nederbördsmätning via alternativa tekniker bör kunna användas i allt högre utsträckning framöver för förbättrad kunskap och statistik. Väderradar är redan etablerat och den digitala utvecklingen öppnar även möjligheter till insamling av nederbördsdata och relaterad information via mobilmaster, uppkopplade privata väderstationer, sociala medier, etc. Denna utveckling måste bevakas, utvärderas och i största möjliga utsträckning utnyttjas.

Publisher
p. 367
Series
Climatology, ISSN 1654-2258 ; 47
National Category
Climate Research
Research subject
Climate
Identifiers
urn:nbn:se:smhi:diva-4505 (URN)
Available from: 2018-02-22 Created: 2018-02-22 Last updated: 2018-02-22Bibliographically approved
Södling, J. & Nerheim, S. (2018). Statistisk metodik för beräkning av extrema havsvattenstånd.
Open this publication in new window or tab >>Statistisk metodik för beräkning av extrema havsvattenstånd
2018 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Som ett led i arbetet att förbättra metoderna för planeringsunderlag gällande extrema havsvattenstånd har SMHI gjort en inventering av statistiska metoder för extremvärdesanalys. Metoderna är vanligt förekommande när olika dimensioneringsunderlag tas fram. För att ta fram statistik med hög tillförlitlighet för händelser som har låg sannolikhet (hög återkomsttid) har dock metoderna begränsad användning.

Tre huvudsakliga metoder har applicerats på SMHI:s havsvattenståndsdata. Den mest vanliga, Blockmaximum-metoden, används vanligtvis på årshögsta vattenstånd. POT – metoden (Peak Over Threshold), använder fler data och är inte lika vanlig. I Norge används en variant av POT – metoden, den så kallade ACER-metoden (Average Conditional Exceedance Rate). Den är mycket lämplig för att ta fram värden för lägre återkomsttider, och är förhållandevis robust när data läggs till vartefter.

Metodernas lämplighet och känslighet utvärderades för extrema havsvattenstånd, alltså havsvattenstånd med höga återkomsttider(låg sannolikhet). Slutsatsen är att det inte går att välja en metod som överlägsen den andra, och att kunskap om den aktuella platsens oceanografiska förhållanden behövs för att utvärdera resultatens rimlighet. I alla analyser av extrema havsvattenstånd är det viktigt att beakta datakvalité och dataseriens längd. Resultat bör redovisas med konfidensintervall.

Blockmaximum-metoden testades med olika fördelningar. Gumbel-fördelning visar sig kunna ge orimliga nivåer för vattenståndsextremer och rekommenderas därför inte. GEV (Generalized Extreme Value) och Log-normal fördelning används med fördel i kombination.POT-metoder tar till vara fler händelser än de riktigt extrema, men resultaten som ges har väldigt stora konfidensintervall som växer för låg sannolikhet. Om tröskeln sätts för låg är det inte extremvattenstånd som utvärderas.

Som en följd av denna analys bestämdes att andra metoder behöver tas fram för att studera de högsta havsvattenstånden längs Sveriges kust. I Schöld m.fl. (2017) redovisas hur man kan gå till väga för att ta fram högsta beräknade havsvattenstånd utifrån befintliga data.

Publisher
p. 44
Series
Oceanography, ISSN 0283-7714 ; 124
National Category
Oceanography, Hydrology and Water Resources
Research subject
Oceanography
Identifiers
urn:nbn:se:smhi:diva-4509 (URN)
Available from: 2018-02-22 Created: 2018-02-22 Last updated: 2018-02-22Bibliographically approved
Schöld, S., Hellström, S., Ivarsson, C.-L., Kållberg, P., Lindow, H., Nerheim, S., . . . Wern, L. (2018). Vattenståndsdynamik längs Sveriges kust.
Open this publication in new window or tab >>Vattenståndsdynamik längs Sveriges kust
Show others...
2018 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

För att skapa ett samhälle väl anpassat till dagens och framtidens havsnivåer behövs besluts- och planeringsunderlag. Skyddsåtgärder och designnivåer för kustskydd är högaktuella frågor och många aktörer är intresserade av information kring potentiella maxnivåer för vattenstånd på olika tidshorisonter. SMHI har därför analyserat de mätdataserier för havsvattenstånd som idag finns tillgängliga från stationer längs Sveriges kust. Det primära syftet var att ta fram en metod för att beräkna det högsta möjliga havsvattenståndet vid mätstationer längs Sveriges kust. Metoden beskrivs i Schöld m.fl.(2017).

I föreliggande rapport beskrivs allmänt havsnivåer, mätdata, modeller och de resultat som erhölls från olika analyser av mätdata. Mätstationerna indelades i åtta olika kustområden inom vilka vattenståndet samvarierar. Det väder och de specifika stormbanor, som under de senaste 40 åren orsakat de högsta stormfloderna på olika platser längs den svenska kusten kartlades, och vattenståndsdynamiken vid olika mätstationer studerades.

Kortvariga höjningar av vattenståndet undersöktes, både med avseende på kraftiga vattenståndshöjningar orsakade av passerande väderssystem och med avseende på förhöjda utgångslägen, som i sin tur kan bidra till att stormfloder blir extra höga.

Det högsta beräknade havsvattenstånd som presenteras är de högsta möjliga stormfloder som skulle kunna inträffa baserat på empiriska analyser av mätdata vid de olika stationerna. Kända extrema händelser, som ägt rum före det att vattenståndet började registreras, ingår inte eftersom de inte har kunnat kvantifieras. Framtida förändringar av medelvattenståndet orsakade av den globala klimatförändringen behandlas inte i denna rapport.

Resultaten från studien visar att vattennivåerna i Östersjön generellt blir som högst i Bottenviken och i de södra delarna. De höga vattenstånden i större delen av Östersjön är inte lika höga som på västkusten och i Öresund. I Östersjön förefaller också utgångsläget, havsnivån före stormen, utgöra en större del av den resulterande vattenståndshöjningen. Vid flera stationer i de centrala delarna av Östersjön är havsnivån före storm i stort sett hälften av det högsta beräknade havsvattenståndet. Längs västkusten är istället de nettohöjningar som orsakas av rena stormeffekter den viktigaste stormflodskomponenten. Lokala förhållanden, till exempel om stationen är belägen vid en öppen, rak kust eller inne i en vik, påverkar hur högt vattenståndet kan förväntas bli på en viss plats.

Analyserna visar att stormfloder skulle kunna bli omkring 20-40 cm högre än hittills observerade maximala nivåer i olika kustområden. En osäkerhetsmarginal på runt +15 cm är lämplig att addera, särskilt i de områden där tidvatten förekommer.

Series
Oceanography, ISSN 0283-7714 ; 123
National Category
Oceanography, Hydrology and Water Resources
Research subject
Oceanography
Identifiers
urn:nbn:se:smhi:diva-4508 (URN)
Available from: 2018-02-22 Created: 2018-02-22 Last updated: 2018-02-22Bibliographically approved
Sjökvist, E., Axén Mårtensson, J., Dahné, J., Köplin, N., Björck, E., Nylén, L., . . . Södling, J. (2015). Klimatscenarier för Sverige: Bearbetning av RCP-scenarier för meteorologiska och hydrologiska effektstudier. SMHI
Open this publication in new window or tab >>Klimatscenarier för Sverige: Bearbetning av RCP-scenarier för meteorologiska och hydrologiska effektstudier
Show others...
2015 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Sveriges länsstyrelser har i uppdrag att arbeta med klimatomställning och klimatanpassning. En ny generation strålningsdrivningsscenarier, så kallade RCP-scenarier (Representative Concentration Pathways), presenterades av FN:s klimatpanel 2013 (IPCC AR5 WG1). Önskemål om en enhetlig studie för hela Sverige baserat på den senaste forskningen om framtida klimat riktades till Nationellt kunskapscentrum för klimatanpassning vid SMHI.

Abstract [en]

I studien används två RCP-scenarier, RCP4.5 som bygger på låga utsläpp, och RCP8.5 med höga utsläpp. Båda har tillämpats med 9 olika globala klimatmodeller på olika forskningsinstitut runt om i världen. De globala dataseten har bearbetats med den regionala klimatmodellen RCA4 på Rossby Centre vid SMHI. Att samtliga dataset bearbetats av endast en regional klimatmodell ger en osäkerhet i resultaten. Den regionala modellen jämfördes därför med två andra modeller och en tendens för något blötare klimatsignal i norra Sverige påvisades. Användning av andra regionala modeller för samma ensemble av globala modeller och strålningsdrivningsscenarier kan därför komma att uppvisa en något torrare klimatsignal. SMHI har tidigare utarbetat den s.k. DBS-metoden (Distribution Based Scaling) för bearbetning av klimatscenariodata för hydrologiska effektstudier. Bearbetad klimatdata från klimatmodellerna används som drivdata för hydrologisk modellering samt statistiska analyser av meteorologisk och hydrologisk klimatdata. I studien har två hydrologiska modeller använts parallellt. Varje klimatscenario har bearbetats separat men resultaten presenteras som ensembler av RCP4.5 och 8.5. Analys av årsmedeltemperatur visar på ökad temperatur för hela Sverige i framtiden, och störst ökning sker med det högintensiva scenariot RCP8.5. Skillnaden mellan referensperioden 1961-1990 och slutet av seklet är från 4 graders ökning i södra Sverige till upp mot 6 grader längst i norr. RCP4.5, strålningsdrivningsscenariot som inkluderar utsläppsbegränsningar, visar generellt 2 grader lägre uppvärmning. Nederbörden väntas öka i framtida klimat, RCP4.5 visar på 10-30% ökning och RCP8.5 15-40% ökning. Ökningen är störst i norra Sverige. Medeltillrinningen väntas öka i hela landet utom i sydöstra Sverige, där det sker en minskning i tillrinningen. Störst ökning sker i landets norra delar. RCP8.5 ger det mest extrema resultatet både där tillrinningen ökar och där den minskar. Extrema tillrinningar, 100-årsflöden, väntas öka i älvar i södra Sverige mot slutet av seklet. I nordliga älvar sker en oväsentlig ökning eller till och med en minskning av 100-årsflödets storlek. Arbetet med nedskalning av RCP-scenarier har resulterat i en gedigen databas med meteorologiska och hydrologiska klimatindex. Syftet med databasen är fortsatta studier inom framtida klimat på läns- och kommunnivå. För sådana studier är det viktigt att ha kunskaper om osäkerheten i resultaten, vilka beskrivs i denna rapport.

Place, publisher, year, edition, pages
SMHI, 2015. p. 68
Series
Climatology, ISSN 1654-2258 ; 15
Identifiers
urn:nbn:se:smhi:diva-2844 (URN)Klimat, Rapporter, Serie Klimatologi (Local ID)Klimat, Rapporter, Serie Klimatologi (Archive number)Klimat, Rapporter, Serie Klimatologi (OAI)
Available from: 2015-04-13 Created: 2016-07-08 Last updated: 2016-07-08Bibliographically approved
Olsson, J., Södling, J. & Wetterhall, F. (2013). Högupplösta nederbördsdata för hydrologisk modellering: en förstudie. SMHI
Open this publication in new window or tab >>Högupplösta nederbördsdata för hydrologisk modellering: en förstudie
2013 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Hydrologisk modellering vid SMHI utförs normalt med tidssteget 1 dygn. Emellertid finns idag förutsättningarför både simulering och prognos på kortare tidssteg, dels genom en rumsligt högupplöst hydrologisk modell (S-HYPE), dels genom högupplösta indata. I denna förstudie har olika typer av observationsbaserade, högupplösta indata (främst nederbörd)inventerats, sammanställts och utvärderats på olika tids- och rumsskalor: automatstationsdata, PTHBV, MESAN, radardata. En ny produkt kallad PTHBV-radar har tagits fram, i vilken PTHBVs dygnsnederbörd fördelats över dygnet m.h.a. radarobservationer. De olika datatyperna testades vid hydrologisk simulering med HYPE-modellen i ett mindre avrinningsområde.För långa ackumulationstider (år, månad) ger PTHBV högre värden än MESAN. Radardata har tydliga artefakter, t.ex. i gränser mellan radarer, men regionala medelvärden överensstämmer med övriga källor. Vad gäller 1-h nederbörd är den genomsnittliga överensstämmelsen med automatstationsdata bäst för MESAN, följt av PTHBV-radar och radar. Den rumsliga utjämningen i MESAN leder dock till lägre värden på maximala nederbörds-intensiteter, i detta avseende ligger PTHBV-radar och radar närmare automatstationsdata.De hydrologiska 1-h simuleringarna med MESAN och PTHBV-radar som indata gav en förbättring av resultatet på dygnsbasis, jämfört med en referenssimulering med PTHBV som indata. Nederbörd från radar gav överskattad vattenföring. Skillnaderna mellan 1-d och 1-h simulering illustrerades för enskilda flödestillfällen samt i termer av maximala dygnsvärden.

Abstract [en]

Hydrological modeling at SMHI is generally done with a daily time step. However, today simulation and forecasting with a shorter time step is possible, through a spatially highly resolved hydrological model (S-HYPE) as well as high-resolution input data. In this preliminary study, different types of observation-based, high-resolution input data (mainly precipitation) have been invented, compiled and evaluated at different temporal and spatial scales: automatic stations, PTHBV, MESAN, radar data. A new product called PTHBV-radar has been developed by distributing the daily precipitation in PTHBV over the day using radar observations. The different types of data were tested in hydrological simulation by the HYPE model in a small catchment.For long accumulation times (year, month) PTHBV gives higher values than MESAN. Radar data have distinct artifacts, e.g. in the border between radars, but regional mean values agree with other sources. Concerning 1-h precipitation, the overall agreement with automatic station data is best in MESAN, followed by PTHBV-radar and radar. The spatial smoothing in MESAN however generates lower values of maximum intensities, in this respect PTHBV-radar and radar are closer to the station data.The hydrological 1-h simulations with MESAN and PTHBV-radar as input data improved performance evaluated on a daily basis, as compared with a reference simulation with PTHBV as input data. Using radar precipitation as input generated an overestimated discharge. The differences between 1-d and 1-h simulations were illustrated for single high flows and in terms of maximum daily values.

Place, publisher, year, edition, pages
SMHI, 2013. p. 28
Series
Hydrology, ISSN 0283-7722 ; 116
Identifiers
urn:nbn:se:smhi:diva-2630 (URN)Hydrologi, Rapporter, Serie Hydrologi (Local ID)Hydrologi, Rapporter, Serie Hydrologi (Archive number)Hydrologi, Rapporter, Serie Hydrologi (OAI)
Available from: 2013-09-20 Created: 2016-07-08 Last updated: 2016-07-08Bibliographically approved
Organisations

Search in DiVA

Show all publications
v. 2.35.7
|