Vid mätning av oceanografiska parametrar med vågradar erhålls data över ett helt ytområde, till skillnad från de punktvisa mätningar som sker med vågboj. Detta faktum talar till vågradarns fördel, men om ett teknikbyte ska kunna motiveras bör inte befintlig datatillgänglighet och data-kvalitet försämras i för stor utsträckning. Den datatillgänglighet SMHI erhållit med vågboj vid tre positioner längs Sveriges öst- och västkust varierade mellan 72 - 95 %. Den största anledningen till att datatillgängligheten inte var högre är att vågbojen inte kan vara i drift året om på grund av isbildning. Ytterligare faktorer som har påverkat datatillgängligheten negativt är att vågbojen tillfälligt varit ur funktion eller på service.
För att kunna jämföra befintlig datatillgänglighet med tillgängligheten som kan tänkas erhållas med vågradar utformades en metod för att skatta datatillgängligheten med vågradar. Metodiken byggde på att undersöka signifikant våghöjd och risken för isbildning vid olika positioner. Resultatet visade att om vågradar begränsas av en signifikant våghöjd på minst 0,4 m bör datatillgängligheten vara mellan 70 - 84 %, samt mellan 62 - 75 % då begränsningen var 0,5 m. Vågradar antogs vara i drift året runt men trots detta uppnås inte en likvärdig datatillgänglighet som med vågboj. Att radarn förväntas prestera sämre i detta avseende beror till största delen av att vågorna inte alltid är tillräckligt höga för att vara mätbara. Det krävs alltså en avvägning kring huruvida det är viktigt att kunna mäta olika vågparametrar som ligger utanför radarsystemets begränsning, exempelvis signifikanta våghöjder under 0,4 m. Analysen visade även att datatillgängligheten med vågradar sjunker under årets första månader, detta till följd av isbildning. Denna effekt var mest påtaglig vid de positioner som är lokaliserade på östkusten, det vill säga Finngrundet, Huvudskär och Knolls grund. Mätintervallen beror på den använda frekvensen, vilket är ytterligare en faktor som bör vägas in. Vid en högre frekvens kan lägre våghöjder detekteras, men med en kortare räckvidd som följd. Det bör även poängteras att olika parametrar kan ha olika begränsningar vad gäller signifi-kant våghöjd. Ett exempel på detta är CODAR som kräver våghöjder över 0,4 m för mätning av signifikant våghöjd, medan våghöjder över 0,5 m krävs för mätning av vågriktning. Detta medför att datatillgängligheten med vågradar kan variera beroende på vilken parameter som mäts.
Till följd av att mätintervallen är frekvensberoende samt att de varierar beroende på den para-meter som mäts går det inte att avgöra vilket radarsystem som lämpar sig bäst med avseende på datatillgänglighet. Det bör däremot poängteras att om högsta frekvens inom respektive radarsy-stem används erhålls den högsta datatillgängligheten, med avseende på signifikant våghöjd, med WERA och CODAR. Vidare finns en väsentlig skillnad vad gäller den rumsliga upplösningen mel-lan radarteknikerna, vilket ses i Tabell 9. Anledningen är att WaMoS II verkar inom ett högre
frekvensintervall, vilket ger en hög upplösning men kortare räckvidd. För WaMoS II anges upplös-ningen för mätning av våghöjd och riktning och är i det avseendet relativt likvärdig med vågbojen. Diskussionen kring datakvalitet bygger på specifikationer erhållna från radarsystemens tillverkare och osäkerheten detta medför bör därför beaktas. Metoden hade kunnat utvecklas genom att inklu-dera oberoende studier som kan valiinklu-dera tillverkarnas uppgifter.
Till skillnad från en vågboj kan vågradar leverera data trots en viss isbildning, en effekt som tydligt påvisades i avsnitt 5.1 Datatillgänglighet. Finngrundet var den position som var mest begränsad med avseende på isbildning, och samtidigt också den position där datatillgängligheten med vågradar var betydligt högre än med vågboj årets första månader. Detta kan utläsas i Figur 8a där kurvan för vågradar ligger ovanför vågbojen i början på året, vilket visar på teknikens styrka i och med att vara landbaserad.
Vid en osäkerhetsanalys av resultatet för vågradarns uppskattade datatillgänglighet måste ett flertal faktorer belysas och vägas in. Parametrarna som valdes att beaktas vid uppskattningen begränsades till signifikant våghöjd och iskoncentration. Ytterligare faktorer som kan påverka datatillgänglighe-ten är exempelvis driftstopp eller bruseffekter. Dessa faktorer var svåra att uppskatta samtidigt som de bedömdes ha en betydligt mindre inverkan på datatillgängligheten än våghöjd och iskoncentra-tion. De faktorer som bortsågs ifrån har en negativ inverkan på datatillgängligheten och därför bör de beräknade värdena vara något överskattade. Vidare antogs data från vågradar vara tillgänglig så länge iskoncentrationen inte minskade den relativa räckvidden med mer än 30 %. Kamli, Chavanne och Dumont (2016) beskriver den relativa räckvidden som en linjär funktion av iskoncentrationen (Ekvation 8), vilket var det samband som användes vid uppskattningen av datatillgänglighet med vågradar. Detta samband bör dock anses vara osäkert då R2-värdet för den linjära anpassningen var 0,62 (Kamli, Chavanne och Dumont, 2016).
Den data som uppskattningen bygger på avser olika positioner på öst- och västkusten. Mer spe-cifikt är positionerna på östkusten lokaliserade 30 - 48 km från land. För att uppnå en tillräcklig upplösningen ligger dessa positioner förmodligen utanför radarns räckvidd, något som kan utläsas i sammanställningen av teknikernas specifikationer (Tabell 9). Av detta följer ytterligare en osäker-het i uppskattningen eftersom den bygger på data från mätpunkter som potentiellt ligger utanför radarns mätområde.
Begreppet datatillgänglighet avser i det här fallet endast data på vågparametrar. Vid höga iskon-centrationer kan det vara av intresse att följa utvecklingen av istäcket istället för att mäta vågpara-metrar. Shirasawa m. fl. (2013) har visat att HF-radar kan användas för att kartlägga istäcken, ett tillämpningsområde som inte inkluderades i analysen av datatillgänglighet.
6.2 Radarteknikernas räckvidd
Det fastställdes att räckvidden beror på ett flertal olika parametrar. För att uppskatta vilken räck-vidd som var möjlig att uppnå med kustbaserad radarteknik på olika platser användes tillgänglig temperatur-, salinitet- och iskoncentrationsdata. Detta möjliggjorde framtagandet av värden för konduktivitet på olika platser. Dessa dataset kunde jämföras med teoretiska modeller för att utröna huruvida radarteknik skulle vara fördelaktig på olika platser med avseende på räckvidd.
Det framgår i Figur 9 som visar salinitet över tid vid Väderöarna samt av standardavvikelsen i Tabell 5 att det finns en tydlig variation i salinitet. Därav kommer det även att finnas en variation i konduktivitet, och följaktligen i räckvidd. Dock förefaller variationen vara oregelbunden. På grund av detta användes medeltal för många av parametrarna. Det gör resultatet ganska representativt för de olika områdena i fråga, men ger även upphov till en viss felmarginal när det kommer till uppskattad räckvidd. I verkligheten kan räckvidden visa sig vara något bättre än uppskattat under vissa dagar, och ibland något sämre.
Den kvadratiska anpassningen för förhållandet mellan salinitet och konduktivitet var mycket god, vilket går att se i Figur 10a och 10b. Däremot uppskattades trycket till ett atmosfärstryck, vilket kan variera något. Den data som erhölls från SMHI var inte heller helt kontinuerlig. Trots detta sträcker sig erhållen data över en längre tidsperiod och borde vara representativ i medeltal. De värden som framtogs för Huvudskär och Väderöarna ligger nära de som är uppritade i Figur 14, det vill säga attenueringen för 1 A/V m och 4 A/V m, respektive. I figuren går det att utläsa att attenueringen är mycket lägre för det högre konduktivitetsvärdet, vilket resulterar i en betydligt längre räckvidd. I Tabell 1 så kan värdena för salinitet jämföras. Vid en frekvens på 30 MHz, då högst upplösning är möjlig, så går det att räkna med en räckvidd på omkring 20 respektive 40 kilometer. Detta kan valideras med tidigare studier som har visat på liknande resultat. En tidigare studie har visat på att WERA-teknikens räckvidd begränsades till ungefär 50 % när den användes i Östersjön på grund av den låga konduktiviteten (Helzel, Kniephoff och Petersen, 2006). Detta är ju dock baserat på en teoretisk modell. Räckvidderna som erhölls från kommersiella återförsäljare och tillverkare är betydligt lägre, vilket går att se i Tabell 9. En betydligt längre räckvidd kan uppnås, vilket också går att utläsa i Tabell 1. Den längre räckvidden uppnås däremot på bekostnad av upplösningen som försämras vid lägre frekvensvall. Det är dock nästintill omöjligt att återge mer exakta tal för vilken räckvidd som är möjlig på grund av väldigt platsspecifika parametrar som va-rierar över tiden. Det är just på grund av varierande förhållanden som många befintliga modeller är otillräckliga när det kommer till att representera verkligheten med otvetydig säker- och noggrannhet. Även det förhållande som används för att uppskatta räckvidd beroende på isbildning är något brist-fälligt med ett R2-värde på 0,62, men ger ändå en bild av huruvida isbildning kan ge upphov till stora avbrott i en annars kontinuerlig mätserie. Notera även att studien som tog fram det förhållan-de som använförhållan-des har endast gjort sin ansats med reduktionskoefficienter för WERA och CODAR. Det går att utläsa i Figur 11 att isbildningen inte har någon betydlig inverkan på räckvidden under större delen av året. Det är bara när det är som kallast som räckvidden begränsas av isbildningen till omkring 70 % av optimum, vid Finngrundet. I Tabell 8 visar medeltalen av procenten på att räck-vidden är opåverkad under större delen av tiden. Resultaten påvisar därmed att eventuell isbildning inte utgör något hinder för att använda sig av kustbaserad radarteknik för att mäta vågparametrar med avseende på räckvidd under större delen av året. Isbildningen kan däremot begränsa räckvidden ganska mycket vid höga iskoncentrationer.
Den här studien har haft en tydlig avgränsning i och med att fokus har legat på att undersöka hur radarteknik förhåller sig till vågbojar. Däremot är det nämnvärt att radarteknik bör implementeras och användas med ansvarsfullhet och omsorg, med hänsyn till de övervakningsmöjligheter som radarteknikernas räckvidd kan medföra. Vid implementering av radarteknik kan det därför vara klokt att redan i förväg uteslutande tydliggöra i vilka syften tekniken ska användas, samt utarbeta
en tydlig policy kring hur ansvarig organisation försäkrar att korrekt hantering efterföljs.