Den ökande risken för vattenbrist har aktualiserat behovet av att mäta avdunstning på SMHI. Syftet med avdunstningsmätning är att förbättra SMHI:s hydrologiska modellers förmåga att simulera avdunstning. En utvärdering av S-HYPE visade att avdunstningen simulerades relativt väl för skogslandskap men underskattades för sjöar och överskattades för jordbruksmark (Alavi m.fl., 2025).

I denna rapport undersöks olika mätmetoder för avdunstning, och deras fördelar, nackdelar samt lämplighet för svenska förhållanden beskrivs. Vissa metoder skattar endast den potentiella avdunstningen, medan andra mäter den verkliga. Vissa metoder mäter avdunstningen direkt, medan andra beräknar den indirekt.

Eftersom sjöar spelar en avgörande roll för vattentillgången i Sverige föreslås att SMHI inleder avdunstningsmätningar från sjöar. Den mest lämpade sjön för detta är Erken, norr om Norrtälje, där Erkenlaboratoriet vid Uppsala universitet har bedrivit limnologiska och hydrologiska mätningar under många år. Där finns befintlig infrastruktur samt pågående mätningar av vattenstånd, vattentemperatur, inflöde, utflöde och avdunstning med Eddy Covariance-metoden.

Det föreslås att SMHI startar ett pilotprojekt under en period på ett till två år för att testa olika mätmetoder, med särskilt fokus på scintillometri. Efter testperioden kan en eller flera metoder väljas för fortsatt användning i andra markanvändningstyper runt om i Sverige.

Tabell 1. Kort sammanställning av mätmetoder för avdunstning.MetodMätning yta / sträcka eller höjdTidsupplösningFördelarNackdelarKommentarAtmometer< 0,01 m2Timme eller dagHyfsad pris; ca 400 €*, lätt att installera & användaSkalningsproblem: kräver empiriska koefficienter för att skatta avdunstning från en större area, mäter inte verklig avdunstning utan bara potentiella, används endast i frostfria perioderAnvänds endast för skattning av avdunstning från småskaliga och homogena jordbruksmarkerAvdunstningspanna< 4 m2DagligHyfsad pris; 1500 €*, lätt att installera & använda, har funnits och använts längst av alla avdunstningsinstrument.Skalningsproblem: kräver empiriska koefficienter för att skatta avdunstning från en större area, mäter inte verklig avdunstning utan bara potentiella, används endast i frostfria perioder, problem med värmeutbyte mellan vatten i pannan och omgivande luft eller mark via sidorna, bör skyddas från fåglar och djurDe vanligaste pannorna är amerikanska Class A pan och ryska GGI 3000. På 70-talet mätte SMHI avdunstning i 3 olika område med dessa metoder (Waldenström, 1976 & 1977).* 2020s prisnivå.

Resten av sammanfattning och tabelldata finns i rapporten

I denna rapport har vi utvärderat SMHI:s hydrologiska modellers förmåga att simulera avdunstning med hjälp av befintliga dataserier av avdunstningsmätningar i Sverige. Resultaten visar att S-HYPE simulerar totalavdunstning någorlunda bra för skogslandskap men tenderar att överskatta avdunstning för jordbruksmark och underskatta den för vattenytor.

En temperaturbaserad avdunstningsrutin, som används i SMHIs hydrologiska modeller, kan vara tillräcklig för att simulera vattenbalansen på en grundläggande nivå men inte om vi önskar en tillförlitlig simulering av avdunstning. Syftet av förbättring av SMHIs hydrologiska modeller skall inte vara att få en någorlunda bra simulering av totalavdunstning men att simulera avdunstningens olika komponenter på ett tillförlitligt sätt, särskilt interceptionsavdunstningen. Interceptionsavdunstning står för cirka 50 % av den totala avdunstningen från barrskog och spelar därmed en betydande roll för grundvattentillförseln i Sverige.

Idag saknar modellerna explicita rutiner för interceptionsavdunstning. Istället används en regional nederbördskorrigering och kalibrering, vilket leder till en grov skattning. Våra resultat indikerar att S-HYPE generellt underskattar interceptionsavdunstning. Jämförelser med observationer vid nära 140 platser i Sverige visar att de observerade värdena är cirka tre gånger större än de simulerade.

För att förbättra SMHI:s hydrologiska modeller föreslås:

Test och utvärdering av AI-baserade tekniker och avancerade avdunstningsekvationer.Inkludering av rutiner för interceptionsavdunstning.Användning av fjärranalysdata som indata i modellerna för att bättre simulera avdunstningens komponenter.En förbättring som kan genomföras snabbt och med relativt låg kostnad är att:

Implementera nederbördskorrigering kopplad till markanvändning istället för region i S-HYPE, med hjälp av redan existerande koder för detta.Aktivera parametrarna icfo och icfi (interceptionskapacitet för skog och öppna fält) i HBV-Sv.

In this report, we have evaluated the performance of SMHI's hydrological models in simulating evaporation using existing datasets of evaporation measurements in Sweden. The results indicate that S-HYPE simulates total evaporation reasonably good for forest landscapes but tends to overestimate evaporation for agricultural land and underestimate it for water surfaces.

A temperature-based evaporation routine, which is used in SMHI's hydrological models, may be sufficient to simulate the water balance at a basic level. However, it is inadequate for reliable simulation of evaporation. The objective of improving SMHI's hydrological models should not be to achieve an approximately good simulation of total evaporation but rather to simulate the individual components of evaporation reliably, with a particular focus on interception evaporation. Interception evaporation accounts for approximately 50% of the total evaporation from coniferous forests and thus plays a significant role for groundwater recharge in Sweden.

Currently, the models lack explicit routines for interception evaporation. Instead, a regional precipitation correction and calibration are applied, resulting in a rough estimation. Our findings suggest that S-HYPE generally underestimates interception evaporation. Comparisons with observed data from nearly 140 locations in Sweden show that observed interception evaporation is approximately three times greater than the simulated values.

To improve SMHI's hydrological models, we propose:

Testing and evaluation of AI-based techniques and advanced evaporation equations.Inclusion of routines for interception evaporation.Utilization of remote sensing data as input to the models to better simulate the components of evaporation.An improvement that can be implemented quickly and at relatively low cost includes:

Implementing precipitation correction linked to land use instead of region in S-HYPE, utilizing already existing codes for this purpose.Activating the parameters icfo and icfi (interception capacity for forests and open fields) in HBV-Sv.

I denna rapport beskrivs den klimatrelaterade problematiken kring landets fyra största sjöar i ett tidsperspektiv fram till 2100. Vänern, Vättern, Mälaren och Hjälmaren är mycket olika till sin karaktär, men vissa gemensamma problem finns. Av sjöarna är det Vänern som har de största problemen i dagens klimat och fram till slutet av detta sekel, medan Mälaren troligtvis är den sjö som kommer få störst problem i ett längre tidsperspektiv.

Klimatförändringarna medför bland annat förändrade vattennivåer, förändrade vattenflöden, ökande vattentemperatur, minskad istäckning och havsnivåhöjning vilket ger konsekvenser för olika intressen runt sjöarna.

En gemensam svårighet för klimatanpassning kring de stora sjöarna är att det inte är tydligt vem som ska ta ansvar och kostnader för klimatanpassningsåtgärder. Detta är ett hinder för att komma vidare med de problem som idag finns för Vänern och för den långsiktiga klimatanpassningen av Mälaren, bortom detta sekel.

Gemensamt för sjöarna är också att det finns behov av ytterligare underlag kring:

• Samhällsekonomiska konsekvenser av klimatförändringarna för sjöarna
• Analyser av hur ekosystemen i de enskilda sjöarna påverkas av varmare vatten och kortare perioder med is.
• Modellering av hur råvattenkvaliteten förändras i framtiden.
• Mer observationer för att fånga upp klimateffekter i sjöarna.

Till varje sjö har en referensgrupp bestående av representanter för olika intressen kring sjöarna bildats. Mycket av det som beskrivs i rapporten är underlag som tagits fram inom ramen för projektet och frågeställningar som kommit upp under möten med referensgrupperna, men även befintlig litteratur har använts.

I denna rapport beskrivs den klimatrelaterade problematiken kring landets fyra störstasjöar i ett tidsperspektiv fram till 2100. Vänern, Vättern, Mälaren och Hjälmaren ärmycket olika till sin karaktär, men vissa gemensamma problem finns. Av sjöarna är detVänern som har de största problemen i dagens klimat och fram till slutet av detta sekel,medan Mälaren troligtvis är den sjö som kommer få störst problem i ett längretidsperspektiv.Klimatförändringarna medför bland annat förändrade vattennivåer, förändradevattenflöden, ökande vattentemperatur, minskad istäckning och havsnivåhöjning vilketger konsekvenser för olika intressen runt sjöarna.En gemensam svårighet för klimatanpassning kring de stora sjöarna är att det inte ärtydligt vem som ska ta ansvar och kostnader för klimatanpassningsåtgärder. Detta är etthinder för att komma vidare med de problem som idag finns för Vänern och för denlångsiktiga klimatanpassningen av Mälaren, bortom detta sekel.Gemensamt för sjöarna är också att det finns behov av ytterligare underlag kring: Samhällsekonomiska konsekvenser av klimatförändringarna för sjöarna Analyser av hur ekosystemen i de enskilda sjöarna påverkas av varmare vattenoch kortare perioder med is. Modellering av hur råvattenkvaliteten förändras i framtiden. Mer observationer för att fånga upp klimateffekter i sjöarna.Till varje sjö har en referensgrupp bestående av representanter för olika intressen kringsjöarna bildats. Mycket av det som beskrivs i rapporten är underlag som tagits fram inomramen för projektet och frågeställningar som kommit upp under möten medreferensgrupperna, men även befintlig litteratur har använts.

The effects of three common tree species - Scots pine, Norway spruce and silver birch - on leaching of dissolved organic carbon and dissolved nitrogen were studied in an experimental forest with podzolised soils in southern Sweden. We analyzed soil water collected with lysimeters and modeled water fluxes to estimate dissolved C and N fluxes. Specific UV absorbance (SUVA) was analyzed to get information about the quality of dissolved organic matter leached from the different stands. Under the O horizon, DOC concentrations and fluxes in the birch stands were lower than in the spruce and pine stands; annual fluxes were 21 g m(-2) y(-1) for birch and 38 g m(-2) y(-1) and 37 g C m(-2) y(-1) for spruce and pine, respectively. Under the B horizon, annual fluxes for all tree species ranged between 3 and 5 g C m(-2) y(-1), implying greater loss of DOC in the mineral soil in the coniferous stands than in the birch stands. We did not find any effect of tree species on the quality of the dissolved organic matter, as measured by SUVA, indicating that the chemical composition of the organic matter was similar in leachates from all three tree species. Substantial amounts of nitrogen was leached out of the soil profile at the bottom of the B horizon from the pine and birch stands, whereas the spruce stands seemed to retain most of the nitrogen in the soil. These differences in N leaching have implications for soil N budgets. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.