Nederbörd. VVRA05 Vatten 1 Feb 2019 Erik Nilsson, TVRL

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Nederbörd. VVRA05 Vatten 1 Feb 2019 Erik Nilsson, TVRL"

Ellen Öberg
för 5 år sedan
Visningar:

1 Nederbörd VVRA05 Vatten 1 Feb 2019 Erik Nilsson, TVRL

2 Innehåll Uppkomst Olika typer av nederbörd Nederbörd och vattenbalans Variation i tid och rum Mätningar och analys

3 Uppkomst

4 Uppkomst - Kondensering Kondenseringspunkt / Daggpunkt ΔT 6.5C / 1000m 1. Fuktig luft stiger 2. Expanderar och kyls ner 3. Når kondenseringspunkt

5 Uppkomst - Konvektion

6 Uppkomst Orografisk lyftning Warm air

7 Uppkomst Lågtryck (Konvergens)

8 Uppkomst Frontallyft

Smälter vanligtvis innan når marken Varma moln Vatten

9 Uppkomst vattendroppar i moln Kalla moln Vatten kondenserar på iskristaller Större isdroppar faller Smälter vanligtvis innan når marken Varma moln Vatten kondenserar på aerosoler och andra vattendroppar Större vattendroppar faller

10 Uppkomst - sammanfattning 1. Vattenånga i luft 2. Fuktig luft stiger (konvektion, orografisk lyft, konvergens, frontal) Expanderar och kyls ner 3. Blir slut vattenmättad = Kondenseringspunkt 4. Kondensering på aerosoler och vattendroppar 5. Ökad densitet i vattendroppar 6. Nederbörd

11 Andel snö i årsnederbörd Typer av nederbörd Regn Hagel Snöblandat regn Snö

12 Nederbörd och avrinning Avrinningskoefficient a = Q/P Hur stor del av nederbörden blir till avrinning

13 Regnmätning enhet Vanligtvis i höjd (mm), som genomsnittlig höjd över ett område P h = 5 (mm) Volym regn = h x A = 5 (mm) x 1000 m 2 = 5 x 10-3 x 1000 = 5 m 3 (1 mm = 1 dm 3 / m 2 = 1 liter / m 2 )

14 Regnvariationer i tid och rum

15 Spatial variation

17 Korttidsvariation och designregn Intensitet, varaktighet, återkomsttid Behövs för riskanalysis och dimensionering av vattenflöden, till t.ex. dammar, byggnader, dagvattenhantering

18 Återkomsttid (Frekvensuppskattning) Uppskatta återkomstid från historisk data Hur ofta händer regn x? Hur ofta regnar det 5 mm eller mer på ett dygn? Återkomsttid T r (x) = Totalt antal fall Frekvens av (x) Sannolikhet p(x) = 1 T r (x) (%)

19 Intensitet och varaktighet Intensitet = Total mängd / varaktighet Storm = hög intensitet Snö = låg intensitet i = σ P t = 5.5 mm/h

20 Intensitet, varaktighet, och återkomstid

21 Intensitet, i Tr = a t+b + c Konstanter Varaktighet

22 IDF kurvor Kan användas för att uppskatta värden med hög återkomstid (extremvärden). OBS Platsspecifik!?

Malmö 2014-08-31 Observerad nederbörd per 15 min. Max = 17.

23 Malmö Observerad nederbörd per 15 min. Max = 17.6 mm / 15 min = 68 mm / h

24 Malmö Observerad nederbörd per 15 min. Max = 17.6 mm / 15 min = 68 mm / h

25 Malmö 2014/08/30-31 Uppmätta värden mm på 24 h 85 mm på 6 h 31.6 mm på 1 h 17.6 mm på 15 min Återkomstid 85 mm på 6 h 100 år 107 mm på 48h 100 år

27 Regnmätningar Varför? Hur? Vattenresursplanering Vattentillgång, dimensionering av infrastruktur, dagvattenhantering, översvämningar, torkor, vattenkraft, jordbruk Regnstatistik och analys

28 Regnmätningar Punktmätningar 295 stationer i Sverige = 1 station per 1,500 km 2 = 40 x 40 km

29 Global väderstationstäthet Genomsnitt per landarea = 1 station per 39,160 km 2, ca 26 x glesare än Sverige

30 Punktmätning snö Snörör snödensitet ca kg / m3 Snövåg

31 Regnmätning Väderradar Satellit Klimat/väder modeller

32 Regnmätning Väderradar Dopplereffekt

33 Regnmätning Satellit

34 Regnmätning Klimat- och vädermodeller Baserade på mark- och satellitobservationer + fysikaliska samband Används för väderprognoser och klimatscenarior

35 Regmätning - räkneexempel Från punkt till areell nederbörd Medelvärdesmetoden Thiessens metod Isohyet metod

36 Regnmätning - Medelvärdesmetoden Punktobservationer i P1, P2, P3, P4 Hur mycket regnar det i avrinningsområdet? Hur stort kommer vattenflödet vara? Medelvärdet av inkluderade observationer P A = σ i P i n = (P 2 + P 3 )/2

37 Regnmätning - Thiessen metod Thiessen Method = Viktat medelvärde per areal Uppskatta varje observationpunkts areabidrag P A = σ i a i P i A = (a 1 P 1 + a 2 P 2 + a 3 P a n P n )/A

38 Regnmätning - Isohyet metod Identifiera isohyet linjer (antar linjär förändring mellan observationer) Uppskatta varje isohyetområdes areabidrag Isohyets

39 Vattenmängd i snö Hur mycket vatten finns i den observerade snömängden? Hur kommer snösmältning påverka vattenflöden?

40 Vattenmängd i snö - exempel I ett avrinningsområde med arean 197 km2 ligger ett snötäcke. Snötäcket mats I fyra representative punkter med ett snörör. Snöröret trycks ner I snötäcket, lyfts upp och vägs. Samtidigt mats snötäckets djup. Snödjupet har en innerdiameter på 50 mm och det väger 1 kg. Resultat finns presenterat i tabellen. Snödjup (cm) Vikt rör + snö (g)

Relevanta dokument

Källa: SNA, Klimat, sjöar och vattendrag

Källa: SNA, Klimat, sjöar och vattendrag Varje vinter faller snö över Sverige och bäddar in landet i ett täcke av snö. I södra Sverige omväxlar i regel köldperioder med snö med milda perioder när snön smälter, medan man i norr får ett mer sammanhängande