SAMMANSTÄLLNING
Vattenstånd längs Sveriges kuster
Sammanställning av rapporter och historiska data
Claes Tyrén, DP
© Färjerederiet 2020
Trafikverket Färjerederiet
Postadress: Box 51, 185 32 Vaxholm E-post: farja@trafikverket.se
Telefon: 0771-921 921
Dokumenttitel: Vattenstånd längs Sveriges kuster – Sammanställning av rapporter och historiska data
Författare: Claes Tyrén, DP Färjerederiet Dokumentdatum: 2020-10-12
Version: 2.2
Diarienummer: TRV 2020/110438
attenstånd längs Sveriges kuster – Sammanställning av rapporter och historiska data
Innehåll
Avsnitt 1 – Utdrag från publicerade klimatrapporter kring vattenstånd
1. Inledning………4
2. Avgränsningar………..4
3. Förändrad havsnivå……….…5
4. Vindförhållanden……….…….7
5. Landhöjning………..7
Avsnitt 2 – Sammanställning SMHI:s rapport för vattenstånd vid västkusten 6. Introduktion till rapporten………..…. 9
7. Förekomst och varaktighet av förhöjt vattenstånd………….……….9
8. Framtida medelvattenstånd………12
9. Slutsatser…………...………...13
Referenser……….. 14
Avsnitt 1 – Utdrag från publicerade klimatrapporter
1. Inledning
Den globala havsnivåökningen beräknas enligt IPCC (FN:s klimatforskarpanel) vid slutet av århundradet uppgå till drygt 80 centimeter jämfört med slutet av 1900-talet (perioden 1986–2005), men det råder stora osäkerheter och senare studier visar att havsytehöjningen kan bli betydligt större och gå snabbare än vad IPCC bedömer som mest sannolikt. Dessutom kommer havsnivåhöjningen på grund av trögheter i
klimatsystemet med stor sannolikhet att fortsätta i flera sekel, även om utsläppen av växthusgaser minskas till noll. Till följd av landhöjningen kommer havsnivåhöjningen att bli olika stor i olika delar av Sverige.
Längs de södra kusterna kommer havsnivån att stiga medan den längst i norr i stort sett kommer att motverkas av den pågående landhöjningen
Risken för översvämningar orsakade av höga vattenflöden på grund av långvarig nederbörd eller kraftiga regn kommer att öka. Detta kan påverka framkomligheten för all trafik på väg och järnväg och det
förekommer redan idag tillfällen med långa avstängningsperioder. Detta påverkar såväl framkomlighet till och från hamnar och färjeleder, som till annan verksamhet som berör sjöfart och färjetrafik. Hamnar och färjeleder kan komma att behöva anpassas för att kunna upprätthålla sina aktiviteter och verksamheter.
Vilka åtgärder som bör vidtas, när i tiden, och av vem är i dagsläget svårt att bedöma eller lämna förslag på. På ett övergripande plan kan dock sägas att man vid långsiktiga investeringar även bör ta höjd för och beakta både det vi vet om kommande klimatförändring och att det finns stora osäkerheter. Det vill säga att man bör ta hänsyn även till mindre sannolika scenarier.
På uppdrag av Färjerederiet har SMHI analyserat och sammanställt en rapport kring förekomst och varaktighet av höga vattenstånd längs norra och mellersta västkusten. Resultaten visar att man för perioden 1960 – 2020 kan påvisa en höjning av vattenståndet och dessutom se en ökning av antalet förekomster av höga vattenstånd av sådan amplitud att trafik med rederiets färjor kan komma att påverkas då färjorna kan få problem att angöra färjelägena.
Denna sammanställning syftar till att dels redovisa forskning kring klimatförändringar och olika scenarier rörande havsnivåhöjningar, dels till att redovisa en sammanställning av SMHI:s rapport gällande
historiska vattenstånd längs västkusten. Sammanställningen syftar inte till att komma med en heltäckande lösning eller inriktning för Färjerederiets framtida planeringsarbete vid nyanläggning eller ombyggnader av färjelägen, men vill medvetandegöra att rederiet har en med hög sannolikhet bevisad havsnivåhöjning att ta hänsyn till som en del av framtida projekteringsarbeten.
2. Avgränsningar
Vid en genomgång av rapporter och analyser publicerade i ämnesområdena relaterade till
klimatförändringar och klimatpåverkan inses snart omfattningen och spannet av utgivna skrifter i ämnet.
Många slutsatser divergerar stort gällande vilken påverkan klimatförändringarna slutligen kan komma att få i ett globalt och nationellt perspektiv, det är därför i denna sammanställning inte möjligt att återge alla olika slutsatser. Som en del av Trafikverket och den offentliga infrastrukturen väljer Färjerederiet att i första hand förhålla sig till FN:s och IPCC:s officiella prognoser i ämnet.
3. Förändrad havsnivå
Nivån i havet har stigit under lång tid. Höjningen av havsnivån bedöms med hög bedömd sannolikhet, dvs. i åtta fall av tio, ha varit större sedan mitten av 1800-talet än genomsnittet under de föregående två årtusendena. Den förändring som har skett sedan början av 1970-talet kan, med en hög bedömd
sannolikhet, förklaras med den globala uppvärmningen. Orsaken bedöms vara en kombination av avsmältning av glaciärer och termisk expansion. Exakt hur mycket respektive process bidragit till kan man idag inte avgöra (Stocker et al., 2013).
Hur den globala havsnivån beräknas komma att ändras till i mitten, respektive slutet, av detta
århundrande för tre olika scenarier, benämnda RCP 2.6, RCP 4.5, och RCP 6.0, sammanställs i Tabell 1 på följande sida. RCP-scenarier är en grupp av scenarier framtagna av IPCC som representerar möjliga utvecklingsbanor gällande halten av växthusgaser i atmosfären. Definition av scenarierna finns i faktarutan nedan och omfattar de huvudsakligen använda scenarierna.
RCP-scenarier. Till vänster ovan visas koldioxidutsläppen för RCP-scenarier (SMHI, 2014 från IPCC, 2014). Texten från SMHI, 2017.
Tabell 1. Beräknad förändring av den globala genomsnittliga havsnivån i mitten och slutet av århundradet i förhållande till referensperioden 1986–2005 (Stocker et al., 2013).
Förändringen är angiven i förhållande till en något kortare referensperiod, 1986-2005, än den för temperaturförändringen, som om inte annat anges är 1961-1990. De beräknade förändringar som
redovisas i Tabell 1 baseras på flera antaganden och stora förenklingar vilket innebär stora osäkerheter. Till exempel, kan den globala havsnivån stiga betydligt över det angivna sannolika intervallet om det sker en kollaps av de marint belägna delarna av inlandsisen på Antarktis.
Sannolikheten för att en sådan kollaps kommer att ske bedöms som medelstor. Om det sker bedöms havsnivån höjas med ytterligare några decimeter (Stocker et al., 2013). Senare studier visar dock att samverkande faktorer kan medföra en snabbare avsmältning än vad som kunnat beräknas för den sammanställning som gjorts av IPCC.
En faktor att ta med vid bedömningar är att de regionala havsnivåförändringarna kan skilja sig påtagligt från det globala medelvärdet, enligt IPCC kan den relativa (upplevda) havsnivåökningen i Arktis och delar av Antarktis vara upp till 50% lägre jämfört med det globala medelvärdet. Beräkningar gjorda av såväl Finnish Meterological Institute som BACC II-projektet (Second BALTEX Assessment of Climate Change for the Baltic Sea basin) visar att havsnivåhöjningen i Östersjön sannolikt blir cirka 80 % av det globala medelvärdet, främst p.g.a. förändringar i jordens gravitationsfält när inlandsisarnas volym minskar.
(Miljöbarometern webb 2020)
Den globala havsnivåhöjningen kommer också att påverka olika delar av Sveriges kuster på olika sätt till följd av den landhöjning som äger rum, se kapitel 5. Enligt en sammanställning av SMHI (Bergström, 2012), kommer nettoeffekten av havs- respektive landhöjningen att variera längs den svenska kusten.
I södra halvan av Sverige kan havsnivån vid slutet av århundradet i jämförelse med i början av århundradet ha stigit med upp till 1 m, beroende på enligt vilket scenario havsnivå kommer att stiga.
I Stockholm bedöms nivåhöjningen vid slutet av århundrandet endast bli 0,5 m, och norr om Gävle kommer den att vara mindre än 0,1 m (Bergström, 2012).
4. Vindförhållanden
Klimatförändringen kan komma att påverka vindhastigheter och vindsystemen på olika höjd i atmosfären. Kraftiga orkaner har registrerats mer frekvent de senaste 50 åren, och de förväntas
förekomma ännu oftare i framtiden. Det är dock komplicerade system som är svåra att beräkna. Det finns inte heller någon stor mängd mätdata för att visa på trender avseende förändrade vindhastigheter och hur dessa kan kopplas till klimatförändringen (Stocker et al., 2013).
I Sverige finns mätningar av den maximala byvinden registrerade sedan 1966. Inte heller för denna finns någon trend sedan mätningarna startades (SMHI, 2017b).
SMHI har gjort beräkningar för årets maximala byvind i Sverige för RCP 8.5, RCP 4.6 och RCP 2.6 fram till 2100. Byvinden förväntas enligt beräkningarna vara i princip oförändrad under hela
århundradet, i förhållande till referensperioden 1961–1990, oberoende av vilket scenario som används.
Skillnaderna mellan de olika klimatscenarierna är liten, ±2 m/s (SMHI, 2017b)
5. Landhöjning
I Sverige har den totala landhöjningen haft sitt maximum vid Höga Kusten i Ångermanland. Där har landet höjt sig 800 meter sedan istiden. Landhöjningen i Sverige idag varierar mellan 0.5 och 9 mm per år.
Den största landhöjningen äger idag rum i norra Västerbottens kustland. Den minsta höjningen sker i sydligaste Skåne med ca 1 mm/år. I området kring Mälardalen är höjningen ca 4 mm/år och kring Höga Kusten ca 8 mm/år.
Figur 1. Den avvägda landhöjningen i mm/år enligt den officiella landhöjningsmodellen NKG2016LU.
Avvägd landhöjning avser landhöjning relativt den av klimateffekter opåverkade havsytan.
(LM webb 2020)
Beroende på vad man relaterar landhöjningen till, skiljer man mellan:
Absolut landhöjning: landhöjning relativt jordens centrum
Avvägd landhöjning: landhöjning relativt den av klimateffekter opåverkade havsytan
Apparent landhöjning: landhöjning relativt havets verkliga medelnivå
Anledningen till att landhöjningen i bilden på sidan sju inte redovisas som apparent landhöjning, relativt en verklig medelnivå, är att man anser sig ha observerat att havsnivån de senaste decennierna har börjat öka snabbare än tidigare. Precis som tidigare redovisats har man dock insett att osäkerheten är stor och att de regionala variationerna är stora.
I de områden där landhöjningen är liten, södra Sverige, väntas havsnivåhöjningen vara större än landhöjningen, varför man där väntas komma att uppleva att havsytan relativt land stiger.
Avsnitt 2 – Sammanställning SMHI:s rapport för vattenstånd vid västkusten 6. Introduktion till rapporten
SMHI har sedan lång tid pågående mätningar av havsvattenstånd vid stationer runt Sveriges kuster. För denna studie valdes stationerna utanför Smögen i Sotenäs kommun samt stationen vid Torshamnen i Göteborgs hamn. Perioden 1960-2020 valdes, då den ungefärligen korrelerar med när flertalet färjeleder på västkusten anlades eller förnyades. SMHI:s rapport (Andersson et al., 2020) visar på god tillgänglighet på data från de två mätstationerna, varför mätserierna kan anses tillförlitliga och utgöra ett bra underlag.
7. Förekomst och varaktighet av förhöjt vattenstånd
Vid analys av data från mätstationerna utanför Smögen och Göteborg har SMHI kunnat påvisa att förekomsten av förhöjt vattenstånd ökat under mätperioden. För att tydligare se om förekomsten av tillfällen då vattenståndet varit 80 cm eller högre än medelvattenståndet har en uppdelning in tre olika tidsperioder gjorts; hela intervallet 1960-2020 samt två delintervaller före och efter 1990. Ur analys- underlaget kan man bland annat utläsa att vattenståndet överskred 80 cm vid fler tillfällen under perioden 1991 och fram till idag, jämfört med den tidigare mätperioden för både stationen vid Smögen och i
Göteborg. Samtidigt pekar SMHI på att det är svårt att säkerställa en ökande trend då variationerna är stora från år till år.
Alla tillfällen då havsvattenståndet varit 80 cm eller högre relativt medelvattenståndet och dess varaktighet i timmar redovisas i kapitel 6, tabell 8 och 9 i SMHI:s rapport (Andersson et al., 2020)
Figur 1. Antal tillfällen per år som vattenståndet i Smögen varit 80 cm eller högre relativt medelvattenståndet.
Figur 2. Varaktighet i antal timmar av tillfällen då vattenståndet varit 80 cm eller högre relativt
Figur 3. Antal tillfällen per år som vattenståndet vid Göteborg-Torshamnen varit 80 cm eller högre relativt medelvattenståndet.
Figur 4. Varaktighet i antal timmar av händelser då vattenståndet varit 80 cm eller högre relativt medelvattenståndet i Göteborg-Torshamnen, längsta varaktighet (blå) och medelvaraktighet (röd).
8. Framtida medelvattenstånd
I Tabell 3 listas medianvärden och troliga intervall för den globala havsnivåhöjningen för scenarierna RCP 2.6 och RCP 8.5 för år 2050 och 2100. Ett förändrat medelvattenstånd innebär att kortvariga vattenstånds- observationer, som till exempel ett högvatten, får ett annat utgångsläge jämfört med idag.
Tabell 3. Medianvärde och troligt intervall för global havsnivåhöjning för 2050 och 2100.
I Sverige pågår en landhöjning vilken motverkar effekten av havsnivåhöjningen. I Smögen är den avvägda landhöjningen 0,36 cm/år och i Göteborg 0,30 cm/år. Med avvägd landhöjning avses landhöjningen relativt den av klimateffekter opåverkade havsytan. Information om landhöjningen har hämtats från landhöjningsmodellen NKG2016LU. Modellen lanserades 2016 av Nordiska kommissionen för geodesi (NKG) och används som officiell landhöjningsmodell i såväl Sverige som i de övriga nordiska och baltiska länderna. Data från NKG2016LU har levererats av Lantmäteriet.
Med antagandet att medelvattenståndet i ett framtida klimat för Sverige följer det globala
medelvattenståndet och korrigerar för den lokala landhöjningen kan uppgifter om medelvattenståndet i framtida klimat skattas. Medelvattenståndet i framtida klimat baserat på klimatscenarierna RCP2.6 och RCP8.5 för år 2050 och år 2100 listas i Tabell 4 för Smögen och i Tabell 5 för Göteborg. Landhöjningen antas vara konstant i tiden inom de tidsintervall som anges här. Skattningarna bygger på de uppgifter FN:s klimatpanel ger nu och som SMHI ansluter sig till.
Figur 5. Havsvattenståndets förändring i centimeter för 14 mätstationer längs Sveriges kust sedan 1886.
Diagrammet är korrigerat för landhöjningen. Den svarta kurvan visar ett utjämnat förlopp.
(SMHI, 2020)
Tabell 4. Höjning av medelvattenståndet i Smögen i cm till år 2050 och år 2100 enligt RCP 2.6 och RCP 8.5
Tabell 5. Höjning av medelvattenståndet i Göteborg i cm till år 2050 och år 2100 enligt RCP 2.6 och RCP 8.5
9. Slutsatser
Sammanfattningsvis kan man från dels publicerade rapporter i ämnet, dels SMHI:s rapport med empiriska data, sluta sig till att medelvattenståndet längs Sveriges kuster förväntas bli högre i ett framtida klimat jämfört med dagens om utvecklingen fortgår. Det är dock viktigt att notera den osäkerhet som finns i beräkningarna, vilket bland annat återspeglas i intervallen i tabellerna ovan. Dessa intervall avser en (1) standardavvikelse, vilket ger en konfidens på 65 %. Vill man öka konfidensen till 95 %, behöver intervallet ökas till två standardavvikelser.
Varje färjeled kommer att behöva analyseras individuellt och bedömningar göras anpassade för den ledens individuella förhållanden och förutsättningar. Hänsyn behöver här tas till att regionala skillnader från de globala förväntade nivåhöjningarna kommer att förekomma. Analyserna behöver dessutom omfatta både den förväntade höjningen av havsytan, men även hur ett mer våldsamt väder kan komma att påverka leden med hänsyn till hårda vindar och det tillfälliga högvatten som kan uppstå som en effekt av vinden.
Analyser och utredningar bör bedrivas i samverkan med Trafikverket och/eller berörda kommuner, då framtida klimatförändringar utan tvivel även kommer att påverka infrastrukturen på väg och järnväg.
Referenser
Andersson, M., Åström, S., 2020, Förekomst och varaktighet av höga vattenstånd i Smögen och Göteborg, SMHI, Dnr 2020/36/9.5
Andersson-Sköld, Y., Johannesson, M., 2018, Klimatförändringens påverkan på sjöfart och luftfart:
Översiktligt underlag för handlingsplan, VTI, Dnr 2017-0622-7.2 VTI rapport nr 960, ISSN:0347-6030
Bergström, S, 2012, Framtidens havsnivåer i ett hundraårsperspektiv – kunskapssammanställning 2012, SMHI Rapport, Klimatologi 5, 2012
http://www.smhi.se/polopoly_fs/1.27868!Klimatologi%205%202012%20slutversion.pdf
Clark, P. U. et al., 2016, Consequences of twenty-first-century policy for multi-millennial climate and sea- level change. Nature Climate Change, 6, 360–369.
Hansen, J., Sato, M., Hearty, P., Ruedy, R., Kelley, M., Masson-Delmotte, V., Russell, G., Tselioudis, G., Cao, J., Rignot, E., Velicogna, I., Tormey, B., Donovan, B., Kandiano, E., von Schuckmann, K., Kharecha, P., Legrande, A. N., Bauer, M., and Lo, K.-W, 2016, Ice melt, sea level rise and superstorms: evidence from paleoclimate data, climate modelling, and modern observations that 2 °C global warming could be dangerous, Atmos. Chem. Phys., 16, 3761–3812, https://doi.org/10.5194/acp-16-3761-2016
Lantmäteriet, Landhöjning 2020
www.lantmateriet.se/sv/Kartor-och-geografisk-information/gps-geodesi-och- swepos/Referenssystem/Landhojning/
Miljöbarometern, Stockholms stad 2020
http://miljobarometern.stockholm.se/klimat/klimatforandringar-och-klimatanpassning/stigande- havsnivaer/info2/
SMHI, 2014a, RCP den nya generationen klimatscenarier, SMHI, 2014a, RCP den nya generationen klimatscenarier,
www.smhi.se/kunskapsbanken/klimat/rcper-den-nya-generatione-klimatscenarier-1.32914 SMHI, 2017b, SMHI Klimatscenarier, maximal vindstyrka,
www.smhi.se/klimat/klimatet-daoch-nu/klimatindex/arets-maximala-byvindhastighet-1.76698 Stocker, T.F. et al, 2013, Technical Summary. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis.
Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.
Trafikverket Färjerederiet, Box 51, 185 32 Vaxholm.
Besöksadress: Norrhamnsgatan 2, Vaxholm Telefon: 0771-921 921
www.trafikverket.se/farja
