-3 3 PO4-conc. (µmol dm-3)Oxygen (cm ) dm

(1)

Klimatvariationer

Klimatvariationer och och p p å å verkan verkan I I Ö Ö stersj stersj ö ö regionen regionen

Anders Omstedt Anders Omstedt

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(2)

Havsklimatgruppen

Havsklimatgruppen vid vid G G ö ö teborgsuniversitet teborgsuniversitet : : Geovetarcentrum

Geovetarcentrum

Nuvarande

Nuvarande medlemmar medlemmar

• • Prof. Anders Omstedt Prof. Anders Omstedt

• • Doktorand Doktorand Christin Eriksson Christin Eriksson

• • Doktorand Doktorand Erik Erik Gustafsson Gustafsson

• • Doktorand Doktorand Daniel Hansson Daniel Hansson

• • Doktorand Doktorand Christian Nohr Christian Nohr

• • Doktorand Doktorand Karin Wesslander Karin Wesslander

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(3)

Forskningsomr

Forskningsomr å å den den

• • Modellering Modellering av av hav hav och och sj sj ö ö ar ar

• • Ö Ö stersj stersj ö ö ns ns fysik fysik

• • Norra Norra Kvarkens Kvarkens oceanografi oceanografi

• • Ö Ö stersj stersj ö ö n n under under dagens dagens klimatf klimatf ö ö rh rh å å llanden llanden

• • Östersj Ö stersj ö ö n n under g under g årdagens å rdagens klimatfö klimatf örh rhå å llanden llanden

• • Ö Ö stersj stersj ö ö n n under under framtida framtida klimat klimat

• • Klimatanalyser Klimatanalyser och och sammanst sammanst ä ä llningar llningar

• • Ö Ö stersj stersj ö ö ns ns kol kol och och syrebalans syrebalans

• • Samspelelet Samspelelet mellan mellan hav hav , , atmosf atmosf är ä r och och land land

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(4)

Om Om Ö Ö stersj stersj ö ö n n

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(5)

V V å å ra marina center ra marina center

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(6)

Östersjön är ett känsligt ekosystem

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(7)

Salthalten

Salthalten ä ä r viktig f r viktig f ö ö r arterna i r arterna i Ö Ö stersj stersj ö ö n n

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(8)

Salthalten är viktig för arterna i Östersjön

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(9)

Ö Ö stersj stersj ö ö ns djupf ns djupf ö ö rdelning rdelning

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(10)

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

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(11)

Ö Ö stersj stersj ö ö ns salthalt ns salthalt

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(12)

Ö Ö stersj stersj ö ö ns syredynamik ns syredynamik

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(13)

Fosfor och syre dynamik Fosfor och syre dynamik

( ( frå fr ån n Kay Kay - - Christian Emeis Christian Emeis) )

PO 4 -co n c . (µmo l d m -3 )

0 2 4 6 8 10

71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99

Ox yge n (c m

3

dm

-3

)

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Year

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Science Centre

Mätningar från Gotlandsdjupet

(14)

Blågröna alger i Östersjön

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Science Centre

(15)

Ö Ö stersj stersj ö ö ns storskaliga str ns storskaliga str ö ö mcirkulation mcirkulation

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(16)

Index f

Index f ö ö r stora infl r stora infl ö ö den till den till Ö Ö stersj stersj ö ö n n

(flodtillf

(flodtillf ö ö rseln f rseln f ö ö r sept r sept -mars - mars är ocks ä r också å inritad) inritad)

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(17)

Några viktiga egenskaper i Östersjön.

(från Andreas Lehmann)

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(18)

Ö Ö stersjö stersj öns klimat och dess f ns klimat och dess f ö ö r r ändringar ä ndringar

Fr Frå ån n Tore

Tore P På åsse sse SGU SGU

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Science Centre

(19)

Vad Vad ä ä r r klimat klimat ? ?

1750 ⁴ 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

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Science Centre

(20)

Hur tolkar vi m

Hur tolkar vi m ä ä tningar? tningar?

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(21)

Havsisens

Havsisens variation i variation i Ö Ö stersj stersj ö ö n n

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(22)

N N å å gra gra begrepp begrepp

¾ Klimat = statistiska egenskaper av en mätbar variabel. Dess egenskaper måste karakteriseras och tidsperiod definieras.

¾ 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.

¾ Klimatvariationer= variationer i klimatet som inte beror på männsklig påverkan. Måste karakteriseras.

¾ Antropogena klimatvariationer= Klimatvariationer orsakade av människan. Kan bero på olika orsaker.

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(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.

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(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.

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(25)

Klimatstatestik

Klimatstatestik : Stockholm lufttemperatur : Stockholm lufttemperatur

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(26)

Klimatstatestik

Klimatstatestik : Stockholm s : Stockholm s ä ä songsindex songsindex ( ( sommar sommar - - vinter vinter temperatur) temperatur)

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Science Centre

(27)

Klimatstatestik

Klimatstatestik : Stockholms vattenst : Stockholms vattenst å å nd nd (utan landh

(utan landh ö ö jning) jning)

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Science Centre

(28)

Stockholm

Stockholm v v ä ä rldens rldens l l ä ä ngsta ngsta vattenst

vattenst å å ndsserie ndsserie . .

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(29)

Stockholms

Stockholms lufttemperatur lufttemperatur en en av av v v å å r r l l ä ä ngsta ngsta och och b b ä ä st st dokumenterad dokumenterad temperatureserier temperatureserier

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Science Centre

(30)

Sveriges

Sveriges medeltemperatur medeltemperatur

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(31)

Sveriges

Sveriges temperaturf temperaturf ä ä r r ä ä ndring ndring n n ä ä r r man man j j ä ä mf mf ö ö r r en 15 en 15 å å rs rs period med en 30 period med en 30 - -

å å rsperiod rsperiod

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(32)

Stockholms

Stockholms å å rsnederb rsnederb ö ö rd rd

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(33)

Sveriges

Sveriges medelnederb medelnederb ö ö rd rd

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(34)

Fr Fr å å n n Havet Havet 2007 2007

( ( Appelberg Appelberg mfl mfl ) )

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(35)

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

Te mp era tu re (

o

C)

1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000

0 60 120 180 240 300 360 420

Year Maxi m u m ice ex tent (x10

3

km

2

)

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

Karakterisering hur hur klimatet klimatet hur hur varierat varierat i norra i norra Europa. Europa . H H ä ä r r visas visas hur hur vintrarna vintrarna har har varierat varierat de de senaste senaste 500 500 å å ren ren . .

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

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(36)

Ö Ö stersj stersj ö ö ns ns vinterklimat 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 ext ent (x10

3

km

2

) Modelled maximum ice extent in the Baltic Sea 1500-2001

Mean winter temperature over the Baltic Sea 1500-2001

Year

Winter (D JF) Temper atur e ( °C )

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(37)

Vad Vad kan kan vi vi s s ä ä ga ga om om framtiden framtiden ? ?

• • Tidserier Tidserier ger ger oss oss en en uppfattning uppfattning om om hur hur mycket mycket naturen

naturen kan kan variera variera . .

• • Trender Trender , , statestik statestik s s ä ä ger ger inget inget om om framtiden framtiden . .

• • Klimatmodeller Klimatmodeller ä ä r r grova grova instrument instrument f f ö ö r r att att testa testa olika

olika t t ä ä nkbar nkbar m m ö ö ligheter ligheter . Om vi . Om vi g g ö ö r r s s å å h h ä ä r r kan kan det det g g å å s s å å h h ä ä r r … …

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

framtiden

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(38)

Ö Ö stersj stersj ö ö ns modellber ns modellber ä ä knade knade klimatk

klimatk ä ä nslighet f nslighet f ö ö r variationer i r variationer i s s ö ö tvattentillf tvattentillf ö ö rseln. rseln.

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(39)

Ö Ö stersj stersj ö ö ns klimatk ns klimatk ä ä nslighet: nslighet:

modelluppskattning och data modelluppskattning och data

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(40)

Hur Hur kan kan vi vi v v ä ä rdera rdera klimatmodellernas klimatmodellernas information?

information?

Att Att fundera fundera ö ö ver ver : :

Hur Hur bra beskriver bra beskriver de de dagens dagens och och g g å å rdagens rdagens klimat

klimat ? ?

Vad Vad fö f ö r r framtidfö framtidf ö ruts ruts ä ä ttningar ttningar ä ä r r valda valda i i modellerna

modellerna ? ?

Om Om felet felet mellan mellan modell modell och och dagens dagens klimat klimat ä ä r r litet litet i i f f ö ö rh rh å å llande llande till till scenariof scenariof ö ö r r ä ä ndringen ndringen ä ä r r resultatet resultatet

robust

robust annars annars os os ä ä kert kert . .

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(41)

Hur Hur robusta robusta ä ä r r klimatber klimatber ä ä kningarna kningarna ? ? ^(BACC- ^(BACC ^-

Author group, 2007) Author group, 2007)

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(42)

Hur Hur robusta robusta ä ä r r klimatber klimatber ä ä kningarna kningarna ? ? ^(BACC- ^(BACC ^-

Author group, 2007) Author group, 2007)

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(43)

F F ö ö rslag till komponenter i en rslag till komponenter i en kommunal klimatstrategi

kommunal klimatstrategi

• • N N å å gra av de l gra av de l ä ä ngsta och viktigaste klimatserierna l ngsta och viktigaste klimatserierna l ä ä ggs ggs upp p

upp p å å offentlig hemsida och uppdateras varje offentlig hemsida och uppdateras varje å å r ( r ( tex tex vattenst

vattenst ånd, temperatur, nederb å nd, temperatur, nederb örd och ö rd och ”geostrofisk ” geostrofisk vind” vind ” ) )

• • M M ä ä tserierna s tserierna s ä ä tts i relation till storskaliga storheter som tts i relation till storskaliga storheter som tex. Norra halvklotets/Sveriges temp, nederb

tex. Norra halvklotets/Sveriges temp, nederb örd mm. ö rd mm.

• • Kontroll och scenariober Kontroll och scenariober ä ä kningar l kningar l ä ä ggs upp och ggs upp och modellernas informationsv

modellernas informationsv ä ä rde v rde v ä ä rderas varje rderas varje å å r (robust, r (robust, osä os äkert, mycket os kert, mycket os äkert). ä kert).

• • Ö Ö versyn av klimatstrategin var 5 versyn av klimatstrategin var 5 år. å r.

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(44)

BALTEX

BALTEX- - BACC- BACC - HELCOM

HELCOM assessment assessment

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(45)

In In short short … …

¾ Presently a general warming is going on in the Baltic Sea region.

¾ 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.

¾ So far, and in the next few decades, the signal is limited to

temperature and directly related variables, such as ice conditions.

¾ Later, changes in the water cycle will become obvious.

¾ This regional warming will have a variety of effects on terrestrial

and marine ecosystems – some predictable such others so far hardly predictable.

Ocean Climate Group www.oceanclimate.se Göteborg University

Earth Sciences Centre

(46)

Limitations Limitations

¾ Many conclusions relate to different time periods studied, changes occur at different time scales: Variability versus trend problem.

¾ Only few observational records span the entire recent 150 to 200 years.

¾ Changing observational techniques influence data homogeneity.

¾ “Detection and attribution” studies at the regional scale are needed to determine the influence of anthropogenic factors in changing the regional climate.