Temperatur samt vindriktning och vindhastighet hämtades från SMHIs databas från Arvikas vädersta-tion med stavädersta-tionsnummer 92410. Globalstrålning mäts inte vid Arvikas väderstavädersta-tion utan hämtades från Karlstads Sol väderstation med stationsnummer 93235. Alla mätningar hämtades per timme. För att ta fram referensdata som är representativ för nutida klimat undersöktes sommarens och vinterns lägsta samt högsta dygsmedeltemperatur för de senaste fem åren. Ett medelvärde beräknades för respektive fall och vidare valdes ett datum ut som stämde överens med det beräknade medelvärdet. Dygnsmedeltem-peraturer för respektive år samt beräknat medelvärde finns beskrivet i Appendix B.
Med utgångspunkt från klimatförändringars påverkan på väderparametrar beskrivna i avsnitt 2.2 mo-difierades väderdatan. Året som klimatscenarierna baserades på valdes till år 2075 då tillgång till data fanns för samtliga parametrar. Nedan beskrivs modifiering av väderdata för respektive parameter.
3.2.1 Temperatur
För sommarens högsta dygnsmedeltemperatur adderades förändringen i den regionala högsta dyngs-medeltemperaturen för sommaren. För år 2075 är medelvärdet för beräknad förändring av sommarens högsta dygsnmedeltemperatur 1,45 ℃ för RCP2,6, 2,16 ℃ för RCP4,5 och 3,15 ℃ för RCP8,5 [28]. För sommarens lägsta dygnsmedeltemperatur adderades förändringen i den regionala lägsta dygnsmedel-temperaturen för sommaren. För år 2075 är medelvärdet för beräknad förändring av sommarens lägsta dygsnmedeltemperatur 1,90 ℃ för RCP2,6, 2,19 ℃ för RCP4,5 och 2,52 ℃ för RCP8,5 [29]. För vinterns högsta dygnsmedeltemperatur adderades förändringen i den regionala högsta dyngsmedeltemperaturen för vintern. För år 2075 är medelvärdet för beräknad förändring av vinterns högsta dygsnmedeltempe-ratur 2,83 ℃ för RCP2,6, 2,55 ℃ för RCP4,5 och 3,72 ℃ för RCP8,5 [28].
För vinterns lägsta dygnsmedeltemperatur adderades förändringen i den regionala lägsta dygnsmedel-temperaturen för vintern. För år 2075 är medelvärdet för beräknad förändring av vinterns lägsta dygs-nmedeltemperatur 4,93 ℃ för RCP2,6, 5,78 ℃ för RCP4,5 och 9,74 ℃ för RCP8,5 [29].
Beräknad förändring är jämfört med medelvärdet för åren 1961-1990 och därav måste förändringen korrigeras utifrån valt studerat datum. Nedan beräknas förändringen i dygnsmedeltemperatur för år 2075 där förändringen korrigeras utifrån det valda datumet som data utgick från.
Sommarens högsta dygnsmedeltemperatur
För sommarens högsta dygnsmedeltemperatur utgår data från 2019-06-06, då dygnsmedeltemperaturen för datumet stämmer överens med det beräknade medelvärdet från de fem senaste åren. Om förändringen i dygnsmedeltemperatur till år 2019 subtraheras från förändringen år 2075 fås följande temperaturför-ändring för respektive scenario:
RCP 2, 6 : 1, 45 − 0, 28 = 1, 17 [℃]
RCP 4, 5 : 2, 16 − 0, 41 = 1, 75 [℃]
RCP 8, 5 : 3, 15 − 0, 83 = 2, 32 [℃]
där 0, 28 är temperaturförändringen till år 2019 för RCP2,6, 0, 41 för RCP4,5 och 0, 83 för RCP8,5 jämfört med medelvärdet år 1961-1990.
Sommarens lägsta dygnsmedeltemperatur
För sommarens lägsta dygnsmedeltemperatur utgår datan från 2017-08-24, då dygnsmedeltemperaturen för datumet stämmer överens med det beräknade medelvärdet från de fem senaste åren. Om förändringen i dygnsmedeltemperatur till år 2017 subtraheras från förändringen år 2075 fås följande temperaturför-ändring för respektive scenario:
RCP 2, 6 : 1, 9 − 0, 32 = 1, 58 [℃]
RCP 4, 5 : 2, 19 − 1, 16 = 1, 03 [℃]
RCP 8, 5 : 2, 52 − (−0, 05) = 2, 57 [℃]
där 0, 32 är temperaturförändringen till år 2017 för RCP2,6, 1, 16 för RCP4,5 och −0, 05 för RCP8,5 jämfört med medelvärdet år 1961-1990.
Vinterns högsta dygnsmedeltemperatur
För vinterns högsta dygnsmedeltemperatur utgår datan från 2015-12-25, då dygnsmedeltemperaturen för datumet stämmer överens med det beräknade medelvärdet från de fem senaste året. Om förändringen i dygnsmedeltemperatur till år 2015 subtraheras från förändringen år 2075 fås följande temperaturför-ändring för respektive scenario:
RCP 2, 6 : 2, 83 − 1, 79 = 1, 04 [℃]
RCP 4, 5 : 2, 55 − 0, 97 = 1, 58 [℃]
RCP 8, 5 : 3, 72 − 2, 00 = 1, 72 [℃]
där 1, 79 är temperaturförändringen till år 2015 för RCP2,6, 0, 97 för RCP4,5 och 2, 00 för RCP8,5 jämfört med medelvärdet år 1961-1990.
Vinterns lägsta dygnsmedeltemperatur
För vinterns lägsta dygnsmedeltemperatur utgår datan från 2016-02-15, då dygnsmedeltemperaturen för
datumet stämmer överens med det beräknade medelvärdet från de fem senaste året. Om förändringen i dygnsmedeltemperatur till år 2016 subtraheras från förändringen år 2075 fås följande temperaturför-ändring för respektive scenario:
RCP 2, 6 : 4, 93 − 1, 12 = 3, 81 [℃]
RCP 4, 5 : 5, 78 − 2, 70 = 3, 08 [℃]
RCP 8, 5 : 9, 74 − 2, 75 = 6, 99 [℃]
där 1, 12 är temperaturförändringen till år 2016 för RCP2,6, 2, 70 för RCP4,5 och 2, 75 för RCP8,5 jämfört med medelvärdet år 1961–1990.
För varje dygn summerades temperaturen för varje timme för att beräkna den totala dygnstemperaturen.
Därefter dividerades temperaturen för varje timme med den totala dygnstemperaturen för att få fram den procentuella fördelningen av temperatur över dygnet. Förändringen i dygnsmedeltemperatur för varje fall och scenario multiplicerades med beräknad fördelning över dygnet för att ta fram förändringen för varje enskild timme. Det slutgiltliga temperaturen beräknades genom att addera begynnelsetemperatur och förändring för varje timme. Beräkningar genomfördes i Excel och redovisas i Appendix A.
3.2.2 Solstrålning Globalstrålning
I figur 6 utläses att globalstrålningen under sommaren har en ökande trend från år 1983 till år 2020.
Trendlinjens ekvation är:
y = 1, 2794x + 428, 2, [kW h/m2]
där y [kW h/m2]är globalstrålning och x [år] är aktuellt årtal subtraherat med startåret 1983. Sätts x till år 2075-1983=92 beräknas y till 546 kW h/m2. Globalstrålningen under sommaren (juni, juli och augusti) år 1975 beräknas till 546 kW h/m2. För att få ett dygnsvis medelvärde divideras sommarens globalstrål-ning med antal dagar under juni, juli och augusti vilket är 92 dagar. Det dygnsvisa medelvärdet för år 1975 beräknas till 54692 = 5, 93 kW h/m2. För att ta fram en faktor som globalstrålningen ökat med mellan valt årtal och år 2075 beräknas globalstrålningen för både år 2017 och år 2019 som ligger till grund för sommarens lägsta dygnsmedeltemperatur respektive sommarens högsta dygnsmedeltemperatur. För år 2017 sätts x till år 2017-1983=34 och därmed beräknas y till 472 kW h/m2. Det dygnsvisa medelvärdet för år 2017 blir då 47292 = 5, 13 kW h/m2. Därmed har den dygnsvisa globalstrålningen år 2075 ökat med en faktor på 5,935,13 = 1, 16 jämfört med år 2017. För år 2019 sätts x till år 2019-1983=36 och därmed beräknas y till 474 kW h/m2. Det dygnsvisa medelvärdet för år 2019 blir då 47492 = 5, 15 kW h/m2. Där-med har den dygnsvisa globalstrålningen år 2075 ökat Där-med en faktor på 5,935,15 = 1, 15jämfört med år 2019.
Globalstrålningen för sommaren multiplicerades med beräknad faktor som den dygnsvisa
globalstrål-ning ökat med för sommaren. För fallet med lägsta dygnsmedeltemperatur användes faktorn för år 2019 och för fallet med högsta dygnsmedeltemperatur användes faktorn för år 2017. Scriptet utför iterationer per timme vilket medför att ökningen i den dygnsvisa globalstrålningen behövdes spridas ut per timme.
Medeltiden då solen lyser är ungefär 7–10 timmar under sommaren [37]. Studien utgår från att solen lyser mellan klockan 07–16 på sommaren. Data för globalstrålning laddades ner från SMHIs databas från väderstationen Karlstad Sol för de studerade dygnen 2019-06-06 och 2017-08-24. Från datan beräkna-des globalstrålningens fördelning mellan klockan 7–16 och multipliceraberäkna-des sedan med beräknade faktorn för den ökade dygnsvisa globalstrålningen vilket redovisas i Appendix C. Den nya beräknade faktorn multiplicerades med globalstrålningen för aktuell timme i scriptet.
Albedo
Antal dagar med snötäcke för länet förväntas minska vilket tydliggörs i sektion 2.3.2. Detta medför att värdet för albedo på vintern förväntas att minska då det istället för snö med albedo mellan 0,6-0,8 kommer bytas ut mot skog med albedo 0,1 och åkermark med albedo 0,2 under flertalet dagar. För sommaren förväntas albedo att inte ändras från nuvarande värde. Aktuellt genomsnittligt värde för Albedo F för sommaren beräknas genom:
Fsommar= (0, 1 · 0, 8) + (0, 2 · 0, 1) + (0, 05 · 0, 1) = 0, 105
där luftledningen uppskattas gå 80 % över skogslandskap (albedo=0,1) , 10 % över älvlandskap (albe-do=0,05) och 10 % över åkerlandskap (albedo=0,2). På vintern antas älv och åker vara snötäckta många dagar, även skogen förväntas vara snötäckt till 60 %.
Fvinter= (0, 1 · 0, 2) + (0, 7 · 0, 6) + (0, 7 · 0, 1) + (0, 7 · 0, 1) = 0, 58
För scenario RCP4,5 för år 2069–2098 förväntas snötäcket sjunka från nuvarande 100–120 dagar till 40–60 dagar vilket är en minskning med 55 % av dagar med snötäcke. Albedo för vintern för scenario RCP4,5 ändras då till:
FRCP 4,5= (0, 105 · 0, 55) + (0, 58 · 0, 45) = 0, 319
där 55 % förväntas anta nuvarande sommarens albedo och 45 % förväntas anta nuvarande vinters albedo.
För scenario RCP8,5 för år 2069-2098 förväntas snötäcket sjunka från nuvarande 100–120 dagar till 10–20 dagar vilket är en minskning med 86 % av antalet dagar med snötäcke. Albedo för vintern för scenario RCP8,5 ändras då till:
FRCP 8,5= (0, 105 · 0, 86) + (0, 58 · 0, 14) = 0, 172
där 86 % förväntas anta nuvarande sommarens albedo och 14 % förväntas anta nuvarande vinters albedo.
Fsommaranvändes för samtliga sommarscenarier. För scenarier på vintern användes Fvinterför de scena-rier som baserats på RCP2,6, FRCP 4,5användes för scenarier baserade på RCP4,5 och FRCP 8,5användes scenarier baserade på RCP8,5.
Klarhetsgrad samt molnbildning
Luftledningen ligger i landsbygdområde med låga luftföroreningar och atmofärstypen bedöms som klar. I de utformande klimatscenarierna kommer klarhetsgraden uppskattas till klar. Då molnigheten historiskt sett varit relativt konstant kommer inte detta tas med i utformade klimatscenarier.
3.2.3 Vindhastighet och vindriktning
Ingen signifikant trend kan utläsas för hur vindhastighet och vindriktning kommer påverkas av klimat-förändringar. Därav kommer väderdatan för vindhastighet och vindriktning inte modifieras från nutida data.