Klimatvariationer och påverkan Klimatvariationer och påverkan I Östersjöregionen I Östersjöregionen

(1)

Klimatvariationer och påverkan Klimatvariationer och påverkan

I Östersjöregionen I Östersjöregionen

Anders Omstedt Anders Omstedt

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(2)

Havsklimatgruppen vid Göteborgsuniversitet:

Geovetarcentrum Geovetarcentrum

Nuvarande medlemmar Nuvarande medlemmar

• Prof. Anders Omstedt Prof. Anders Omstedt

• Doktorand Christin Eriksson Doktorand Christin Eriksson

• Doktorand Erik Gustafsson Doktorand Erik Gustafsson

• Doktorand Daniel Hansson Doktorand Daniel Hansson

• Doktorand Christian Nohr Doktorand Christian Nohr

• Doktorand Karin Wesslander Doktorand Karin Wesslander

(3)

Forskningsområden Forskningsområden

• Modellering av hav och sjöar Modellering av hav och sjöar

• Östersjöns fysik Östersjöns fysik

• Norra Kvarkens oceanografi Norra Kvarkens oceanografi

• Östersjön under dagens klimatförhållanden Östersjön under dagens klimatförhållanden

• Östersjön under gårdagens klimatförhållanden Östersjön under gårdagens klimatförhållanden

• Östersjön under framtida klimat Östersjön under framtida klimat

• Klimatanalyser och sammanställningar Klimatanalyser och sammanställningar

• Östersjöns kol och syrebalans Östersjöns kol och syrebalans

• Samspelelet mellan hav, atmosfär och land Samspelelet mellan hav, atmosfär och land

(4)

Om Östersjön Om Östersjön

(5)

Våra marina center Våra marina center

(6)

Östersjön är ett känsligt ekosystem

(7)

Salthalten är viktig för arterna i Östersjön Salthalten är viktig för arterna i Östersjön

(8)

Salthalten är viktig för arterna i Östersjön

(9)

Östersjöns djupfördelning Östersjöns djupfördelning

(10)

Typisk salt och temperaturskiktning i centrala Östersjön under vinter (heldragen linje) och sommar (streckad linje)

(11)

Östersjöns salthalt Östersjöns salthalt

(12)

Östersjöns syredynamik Östersjöns syredynamik

(13)

Fosfor och syre dynamik Fosfor och syre dynamik

(från Kay-Christian Emeis) (från Kay-Christian Emeis)

Earth Science Centre

Mätningar från Gotlandsdjupet

(14)

Blågröna alger i Östersjön

(15)

Östersjöns storskaliga strömcirkulation Östersjöns storskaliga strömcirkulation

(16)

Index för stora inflöden till Östersjön Index för stora inflöden till Östersjön

(flodtillförseln för sept-mars är också inritad) (flodtillförseln för sept-mars är också inritad)

(17)

Några viktiga egenskaper i Östersjön.

(från Andreas Lehmann)

(18)

Östersjöns klimat och dess förändringar Östersjöns klimat och dess förändringar

Från Från

Tore Påsse SGU Tore Påsse SGU

(19)

Vad är klimat?

1750⁴ 1800 1850 1900 1950 2000

4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9

Time (Year) Air temperature (o C)

Annual 5 year 15 year 30 year

(20)

Hur tolkar vi mätningar?

(21)

Havsisens variation i Östersjön Havsisens variation i Östersjön

(22)

Några begrepp Några begrepp

 Klimat = statistiska egenskaper av en mätbar variabel. Dess egenskaper måste karakteriseras och tidsperiod definieras.

 Klimarförändringar=en förändring i klimatet som kan bero på

naturliga variationer och på mänsklig aktivitet. Förändringarna sätts i relation till en standardperiod och dess egenskaper måste

karakteriseras.

 Klimatvariationer= variationer i klimatet som inte beror på männsklig påverkan. Måste karakteriseras.

 Antropogena klimatvariationer= Klimatvariationer orsakade av människan. Kan bero på olika orsaker.

(23)

Ordens betydelse?

• Trender, regimebyten, oscillationer, statistisk signifikans, ..

• Dessa begrepp har ofta en exakt statistisk eller matematisk definition men betyder något annat i vardagsspråket.

• Tex: Temperaturen visar en positiv trend. Statistiskt säger detta inget om framtiden.

• Tex: Klimatet håller på att förändras. Detta påstående säger inget om orsakerna.

(24)

Några problem

• Normal period ? 1961-1990 or 1931-1960 or 1901-2000? Eller?

• Hur bra är våra data? Har samma instrument används? Hur har mätplatsen varierat?

• Är klimatförändringen onormal, dvs. ligger den utanför klimatets naturliga variationer? Vi behöver ofta klimatstatistik från långa perioder för att kunna avgöra detta.

• Om klimatvariationen ligger utanför normala variationer vad beror detta på?

Kan orsaken relateras till yttre faktorer såsom tex. ändringar i solstrålning, vulkanutbrott, växthusgaser,..? Här behöver vi modeller som kan beskriva dagens klimat realistiskt och som också kan beskriva förändringar i drivande faktorer på ett realistiskt sätt.

(25)

Klimatstatestik: Stockholm lufttemperatur Klimatstatestik: Stockholm lufttemperatur

(26)

Klimatstatestik: Stockholm säsongsindex Klimatstatestik: Stockholm säsongsindex

(sommar-vinter temperatur) (sommar-vinter temperatur)

(27)

Klimatstatestik: Stockholms vattenstånd Klimatstatestik: Stockholms vattenstånd

(utan landhöjning) (utan landhöjning)

(28)

Stockholm världens längsta Stockholm världens längsta

vattenståndsserie.

(29)

Stockholms lufttemperatur en av vår längsta Stockholms lufttemperatur en av vår längsta

och bäst dokumenterad temperatureserier och bäst dokumenterad temperatureserier

(30)

Sveriges medeltemperatur Sveriges medeltemperatur

(31)

Sveriges temperaturfärändring när man Sveriges temperaturfärändring när man

jämför en 15 års period med en 30- jämför en 15 års period med en 30-

årsperiod årsperiod

(32)

Stockholms årsnederbörd Stockholms årsnederbörd

(33)

Sveriges medelnederbörd Sveriges medelnederbörd

(34)

Från Havet 2007 Från Havet 2007

(Appelberg mfl) (Appelberg mfl)

(35)

-10 -8 -6 -4 -2 0 2

Temperature (o C)

1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000

0 60 120 180 240 300 360 420

Year Maximum ice extent (x103 km2 )

Perioder

1522-36 Mild

1562-76 Kall 1577-91 Mild

1597-1629 Kall 1630-62 Mild 1663-1706 Kall

1707-50 Mild 1750-1877 Kall

- 1803-20 Kall 1878-2000 Mild - 1930-39 Mild - 1940-42 Kall - 1971-75 Mild - 1985-87 Kall - 1988-93 Mild

Karakterisering hur klimatet hur varierat i norra Europa.

Här visas hur vintrarna har varierat de senaste 500 åren.

(Eriksson et al., 20007, Hansson and Omstedt, 2007) (Eriksson et al., 20007, Hansson and Omstedt, 2007)

(36)

Östersjöns vinterklimat Östersjöns vinterklimat

(Hansson and Omstedt, 2007) (Hansson and Omstedt, 2007)

1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 0

60 120 180 240 300 360 420

-10 -8 -6 -4 -2 0 2

1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 Maximum ice extent (x103 km2 ) Modelled maximum ice extent in the Baltic Sea 1500-2001

Mean winter temperature over the Baltic Sea 1500-2001

Year

Winter (DJF) Temperature (°C)

(37)

Vad kan vi säga om framtiden?

• Tidserier ger oss en uppfattning om hur mycket Tidserier ger oss en uppfattning om hur mycket naturen kan variera.

naturen kan variera.

• Trender, statestik säger inget om framtiden. Trender, statestik säger inget om framtiden.

• Klimatmodeller är grova instrument för att testa Klimatmodeller är grova instrument för att testa olika tänkbar möligheter. Om vi gör så här kan olika tänkbar möligheter. Om vi gör så här kan

det gå så här…

• Prognosmodeller klarar bara korta tider in i Prognosmodeller klarar bara korta tider in i framtiden

framtiden

(38)

Östersjöns modellberäknade Östersjöns modellberäknade

klimatkänslighet för variationer i klimatkänslighet för variationer i

sötvattentillförseln.

(39)

Östersjöns klimatkänslighet:

modelluppskattning och data modelluppskattning och data

(40)

Hur kan vi värdera klimatmodellernas Hur kan vi värdera klimatmodellernas

information?

Att fundera över:

Hur bra beskriver de dagens och gårdagens Hur bra beskriver de dagens och gårdagens

klimat?

Vad för framtidförutsättningar är valda i Vad för framtidförutsättningar är valda i

modellerna?

Om felet mellan modell och dagens klimat är litet i Om felet mellan modell och dagens klimat är litet i

förhållande till scenarioförändringen är resultatet förhållande till scenarioförändringen är resultatet

robust annars osäkert.

(41)

Hur robusta är klimatberäkningarna?

Hur robusta är klimatberäkningarna? (BACC- (BACC- Author group, 2007)

Author group, 2007)

(42)

Hur robusta är klimatberäkningarna?

Hur robusta är klimatberäkningarna? (BACC- (BACC- Author group, 2007)

Author group, 2007)

(43)

Förslag till komponenter i en Förslag till komponenter i en

kommunal klimatstrategi kommunal klimatstrategi

• Några av de längsta och viktigaste klimatserierna läggs Några av de längsta och viktigaste klimatserierna läggs upp på offentlig hemsida och uppdateras varje år (tex upp på offentlig hemsida och uppdateras varje år (tex

vattenstånd, temperatur, nederbörd och ”geostrofisk vattenstånd, temperatur, nederbörd och ”geostrofisk

vind”) vind”)

• Mätserierna sätts i relation till storskaliga storheter som Mätserierna sätts i relation till storskaliga storheter som tex. Norra halvklotets/Sveriges temp, nederbörd mm.

tex. Norra halvklotets/Sveriges temp, nederbörd mm.

• Kontroll och scenarioberäkningar läggs upp och Kontroll och scenarioberäkningar läggs upp och

modellernas informationsvärde värderas varje år (robust, modellernas informationsvärde värderas varje år (robust,

osäkert, mycket osäkert).

• Översyn av klimatstrategin var 5 år. Översyn av klimatstrategin var 5 år.

(44)

BALTEX-BACC- BALTEX-BACC-

HELCOM HELCOM assessment assessment

(45)

In short … In short …

 Presently a general warming is going on in the Baltic Sea region.

 BACC considers it plausible that this warming is at least partly related to anthropogenic factors, and that it will accelerate in the coming decades. Regional attribution studies missing.

 So far, and in the next few decades, the signal is limited to

temperature and directly related variables, such as ice conditions.

 Later, changes in the water cycle will become obvious.

 This regional warming will have a variety of effects on terrestrial and marine ecosystems – some predictable such others so far hardly predictable.

(46)

Limitations Limitations

 Many conclusions relate to different time periods studied, changes occur at different time scales: Variability versus trend problem.

 Only few observational records span the entire recent 150 to 200 years.

 Changing observational techniques influence data homogeneity.

 “Detection and attribution” studies at the regional scale are needed to determine the influence of anthropogenic factors in changing the regional climate.

(47)

Kommer i Jan. 2008

(48)