Vattenståndet igår, idag och i framtiden

(1)

1

Vattenståndet igår, idag och i framtiden

Ola Kalén & Sofie Schöld SMHI

(2)

Upplägg för presentationen Teori havsvattenstånd

Mätningar och prognoser för Sverige Framtidsscenarion

Statistik

Diskussion och frågor

2

(3)

Vad gör SMHI?

3

(4)

Sea Level Rise is evident in measurement data

Land stations 1800 - now

Tide staff Float Radar

Satellites 1993 - now

Modern satellite era- high precision

altimetry

TOPEX/Poseidon Jason 1-3

Credit: Thiery Guyot

(5)

Thermal Expansion + Mountain Glaciers + GSL = Greenland Ice Sheet +

Antarctic Ice Sheet + Land Water Storage

Nilsen et al., 2012

Contributors to global sea level change

(6)

20th century global Sea Level Rise

Budget now correct

Total rise 1900-2010:

~16 cm

Rate of rise 1901-1990:

1.2 ± 0.2 mm/yr

Rate of rise 1993-2010:

3.0 ± 0.7 mm/yr

Four different reconstructions of tide gauge and satellite measurement

series. Shading is 90% CI. Hay et al., 2015.

(7)

Sea Level Rise in the modern era

Acceleration: 0.08 ± 0.03 mm/yr

²

Extrapolated to 2100 -> 65 ± 12 cm - in line with RCP8.5 of IPCC AR5 Underestimation if rapid changes in ice sheet dynamics occur

GMSL from satellite altimetry. Green is corrected for ENSO and Pinatubo, fitted with black line. Nerem et al., 2018.

Components of SLR:

Thermal expansion 55 % Greenland Ice Sheet 22 % Mountain Glaciers 17 % Antarctic Ice Sheet 6 %

From GRACE (sat gravity data)

(8)

But ”all sea level is local”

Local effects of weather, tides and topography are large

Melet et al., 2018

(9)

Flera långa vattenståndsserier

Mätserien för havsvattenstånd i Stockholm är en av de längsta i världen!

Havspegeln Nedre Stockholm (vid Slussen): 1774 – 1967, manuell avläsning en gång per vecka och efter år 1800 en gång per dygn

Under slutet av 1800-talet installerades mareografer vid Ratan, Draghällan,

Björn, Stockholm-Skeppsholmen, Landsort, Kungsholmsfort, Ystad, Varberg och Smögen – många stationer har tillkommit sedan dess

Tillgång till långa mätserier är viktigt för att kunna skatta högvattenhändelser och observerad havsnivåhöjning

9

Stationslista vattenstånd: https://www.smhi.se/kunskapsbanken/stationslista-havsvattenstand-1.13981

Öppna data: https://www.smhi.se/data/oceanografi/ladda-ner-oceanografiska-observationer/#param=seatemperature,stations=all

(10)

SHIP: Svenskt Havsvattenståndsnät Införandeprojekt

•

Nytt gemensamt havsvattenståndsnät tillsammans med Sjöfartsverket, ett 60-tal stationer

•

Ny teknik på uppgraderade stationer:



- Högre mätnoggrannhet



- Högre tidsupplösning (minutdata)

•

Stationer mäts in i RH 2000

10

(11)

Prognoser och varningar

Prognos- och varningstjänsten övervakar vattenståndet

Oceanografiska och meteorologiska prognosmodeller som stöd

11

(12)

Observationer, prognoser och varningar

Kort (NS01) och lång (NS02) prognos från Nemo Nordic:

NS01:



Upplösning 1 nautisk mil



Prognoslängd 60h



Går fyra gånger per dygn



Hydrologisk drivning: Hype



Meteorologisk drivning:

Kombinerad Arome (2,5km) + ECMWF (9km) NS02



Upplösning 2 nautiska mil



Prognoslängd 240h



Går två gånger per dygn



Hydrologisk drivning: Hype



Meteorologisk drivning: ECMWF 9 km

Observationer och prognoser finns i Vattenstånd och vågor

https://www.smhi.se/vadret/hav-och-kust/vattenstand-och-vagor# 12

(13)

Postglacial landhöjning i Skandinavien

13

Absolut landhöjning: jordskorpans

vertikala rörelse relativt jordens centrum.

Registreras med Lantmäteriets GPS- mottagare

Avvägd landhöjning: förändringar relativt geoiden (≈ havsytans genomsnittliga nivå).

Beräknas med hjälp av en geoidmodell.

Apparent landhöjning: hur jordskorpan rör sig relativt havets medelnivå.

Beräknas med observationer av vattenstånd över längre tidsperiod.

http://www.smhi.se/kunskapsbanken/oceanografi/landhojning-och-havsvatttenstand-1.3437

(14)

Havsnivåhöjningen i Sverige liknar den globala

Observationer från 14 av SMHIs mätstationer visar att havsnivån längs Sveriges kust har stigit med drygt 25 cm sedan 1886.

Över hela perioden är stigningstakten 1,9 mm/år och under perioden 1993 – nu är stigningstakten 2,4 mm/år.

Läs mer: https://www.smhi.se/kunskapsbanken/oceanografi/framtida-vattenstand-langs-sveriges-kust-1.133483 14

Privatpersoner märker inte att havsnivån stiger

Höjningen är svår att mäta utan avancerad mätutrustning och längre tidsserier

(15)

Går det att räkna ut havsnivåhöjningen vid en specifik mätstation?

15

Dra bort den apparenta landhöjningen från den avvägda landhöjningen. Klart!

OBS att den apparenta landhöjningen baseras på olika mätperioder för olika stationer

Avvägd landhöjning vid SMHIs stationer finns i rapporten: https://www.smhi.se/polopoly_fs/1.129845!/Klimatologi_nr41b_.pdf

Apparent landhöjning hittas via artikeln Årets medelvattenstånd: https://www.smhi.se/kunskapsbanken/oceanografi/arets-medelvattenstand-1.10047

(16)

Credit: Don Blankenship

WAIS: 4.3 m

Future potential Sea Level Rise

(17)

Consequences of melting ice sheets

Sea level fingerprints – determine the ice sheet melting responsible for geographic variability in sea level change. (Mitrovica et al., 2018)

Credit: Nordic Science

(18)

Fingerprints

Sea level fingerprints from Hay et al., 2014.

Scale is normalized sea level change

Greenland Ice Sheet West Antarctic Ice Sheet

(19)

Pg carbon emission scenarios

a, Global mean sea-level change for the past 20,000 years (black line) based on palaeo sea level records and projections for the next 10,000 years for four emission scenarios (1280 ~ RCP 4.5, 5120 ~ RCP 8.5).

b, The rates of change in global mean sea level (using a 500-year smoothing window). Clark et al., 2016.

Multi-millenial commitment to Sea Level Rise due to slow response of the

ocean

(20)

SLR projections to 2100

1990 1995 2001 2007 2014 2014 2016

Evolution of projections (AR = IPCC Assesment Report)

Global SLR for high emission scenarios (~RCP 8.5), 5-95% ranges.

(3) is Kopp et al., (4) is Mengel et al.

Figure from Oppenheiemer and Alley, 2016.

(21)

SLR projections to 2100 continued

Projections for RCP 8.5 and RCP 2.6 from Kopp et al., 2014, shaded areas are 5-95^th percentiles. H++ is extreme scenario from Sweet et al., 2017, consistent with rapid Antarctic ice sheet mass loss. Figure from Griggs et al., 2017.

(22)

Högvattenhändelser i framtiden

Högvattenhändelser sker med medelvattenståndet som utgångspunkt.

-> högvattenhändelser blir lika mycket högre som medelvattenståndet stiger.

Höga nivåer blir vanligt förekommande och redan småvattenståndsvariationer kan ställa till problem.

Credit: Christian Dietrich, SMHI 22

(23)

Statistiska återkomstnivåer

(24)

Statistiska återkomstnivåer

(25)

Hur kan (eller bör) osäkerheter kommuniceras?

Forskningsframsteg efter IPCC AR5, kommer redovisas i SROCC om en vecka!

Vid vilken nivå kommer en icke-acceptabel översvämning att ske?

Vad kostar det att skydda objektet för olika nivåer? Vad kostar det om objektet inte skyddas?

Var finns de största osäkerheterna?

Bör en tidshorisont bortom 2100 beaktas?

Finns möjlighet att successivt skydda ett objekt?

Hur kommer våra framtida utsläpp av växthusgaser att se ut?

-> utgå ifrån den samlade kunskap som finns tillgänglig idag och göra en avvägning baserad på scenarier med olika sannolikhet och de konsekvenser som dessa skulle medföra

25

(26)

Vilket underlag kan SMHI ta fram för fysisk planering på lokal nivå?

https://www.smhi.se/professionella-tjanster/professionella-tjanster/klimat

26

(27)

Stigande hav på smhi.se

Kunskapsbanken: https://www.smhi.se/kunskapsbanken

 Havsvattenstånd - landningssida

 Global havsnivåhöjning

 Framtida vattenstånd längs kusten

 Landhöjning och vattenstånd, Höga vattenstånd vid storm m.m.

Havet och klimatet -> Havsnivåer: https://www.smhi.se/klimat/havet-och-klimatet/havsnivaer Rapporter:

Huvudrapport med sammanfattande info: Framtida havsnivåer i Sverige

Landhöjning och medelvattenstånd per kommun: Karttjänst för framtida medelvattenstånd längs Sveriges kust

Lokala effekter, vattenståndsdynamik, statistisk beräkning av högvattenhändelser m.m.

Karta med framtida medelvattenstånd + högvattenhändelse:

https://www.smhi.se/klimat/havet-och-klimatet/hoga-havsnivaer?l=null

Karta med framtida medelvattenstånd:

https://gis.swedgeo.se/smhi_havsniva/

MSB Kustöversvämning med fasta nivåer:

https://gisapp.msb.se/Apps/oversvamningsportal/avancerade-kartor/kustoversvamning.html

27

(28)

Workshop on sea level rise 7-8 Nov 2019

IPCC SROCC Science and Planning for Climate Adaptation

28

Following the release of the Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate (SROCC), SMHI is hosting a workshop with the aim of exchanging knowledge on the topic and discussing its implications for climate planning in Sweden.

The program includes

Welcome to express your interest in participating before 2019-10-02 via https://www.smhi.se/en/climate/workshop-on-sea-level-rise-november-7-8-2019-1.149896

The workshop website and application form can be found via an article about the workshop on SMHI’s website www.smhi.se

Talks

Adaptation to SLR in Europe IPCC SROCC

Antarctica

Cost of SLR in Europe

Changes in regional sea level and storm surges in a future climate And hopefully many interesting discussions

(29)

TACK!

Hör gärna av er med frågor!

sofie.schold@smhi.se

ola.kalen@smhi.se

(30)

Gruppdiskussion

30

Grupp 1 Organisation Grupp 2 Organisation

Mikael Rubin Trelleborg Helmuth Petersén Trelleborg

Johannes Hagström Trelleborg Lisa Dieckhoff Vellinge Kommun Kristina Ohlsson Malmö Stad Mikael Levin Sjofartsverket Kenneth Fjeldseth Sjöfartsverket Lisa Van Well SGI

Erik Bern MSB Hans Hanson LTH

Amanda Corlin Länsstyrelsen Christian Harlos Länsstyrelsen Björn Dahlbäck Naturskyddsföreningen Margareta Lindgren Miljöpartiet

Grupp 3 Organisation Grupp 4 Organisation

Erik Lundström Trelleborg Lennart Höckert Trelleborg

Lena Johansson Skorups Kommun Maria Adolfsson Simrishamns Kommun Per Lagerström Sjöfartsverket Sven Johansson Sjöfartsverket

Nilla Thomson Boverket Per Stenholm Boverket

Anna Wedin KTH Johanna Birgander Länsstyrelsen

Anne Udd Kattegatts kustvattenråd Suzie Béasse Ramboll

Grupp 5 Organisation Fredrik Geijer Trelleborg

Erik Andersson Vellinge Kommun Jessica Pettersson Malmö Stad Åsa-Britt Karlsson SGI

Björn Almström LTH Ulf Lindström LSV

(31)

Öppna data:

http://opendata-catalog.smhi.se/explore/

Meteorologiska observationer:

https://www.smhi.se/klimatdata/meteorologi/ladda-ner-meteorologiska-observationer

#param=airtemperatureInstant,stations=all

Länsvisa klimatanalyser:

https://www.smhi.se/klimat/framtidens-klimat/lansanalyser#00_Sverige,t2m_meanAnnual,ANN

Oceanografiska observationer:

https://www.smhi.se/klimatdata/oceanografi/ladda-ner-oceanografiska-observationer

#param=sealevelrh2000,stations=all,stationid=35144

Data från klimatmodeller.

https://www.smhi.se/klimat/framtidens-klimat/ladda-ner-scenariodata

Vattenweb:

https://www.smhi.se/klimatdata/hydrologi/vattenwebb

Marina miljöövervakningsdata:

https://sharkweb.smhi.se/

Framtida havsnivåer:

https://www.smhi.se/klimat/havet-och-klimatet/havsnivaer

Kunskapsbanken havsvattenstånd:

http://www.smhi.se/kunskapsbanken/oceanografi/havsvattenstand-1.3090