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.