Göran Lindström & Joel Dahné. Snödjupsmätningar för uppdatering av prognosmodeller

HTML
DOWNLOAD

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Göran Lindström & Joel Dahné. Snödjupsmätningar för uppdatering av prognosmodeller"

Ingrid Karlsson
för 8 år sedan
Visningar:

1 Snödjupsmätningar för uppdatering av prognosmodeller

2 Snödjupsmätningar för uppdatering av prognosmodeller Syfte Att utveckla och utvärdera en metodik för uppdatering av en hydrologisk modell med hjälp av operationella snödjupsobservationer.

3 Bakgrund Viktiga moment för bra långtidsprognoser En bra modell som är noggrant kalibrerad Uppdatering av snötäcket mot uppmätt snömängd Åtskilliga snöprojekt har genomförts genom åren: Satellit Georadar Gammaflygning... Ofta långt bort från snön, med komplicerade metoder

4 SMHI mäter snödjup vid hundratals nederbördsstationer Tyvärr mäts inte snöns vatteninnehåll Stationerna är inte alltid så representativa för hela avrinningsområden

5 Många vill veta snöns vatteninnehåll Dimensionering av snölaster på tak Tillrinningsprognoser och vattenhushållning Översvämningsvarningar SMHI planerar att börja mäta snöns vatteninnehåll mer regelbundet under 2011/2012 (Storlien, Malung, Norrköping, Hestra) SMHI mars 2010

6 Olika sätt att uppdatera modeller

7 Korrelation, snödjupsmätningar Genomsnittlig korrelation (anpassad)

8 Simulerat snödjup 1 april (Enkel HBV-modell på PTHBV-grid, 4x4 km)

HYPE: Hydrological Predictions for the Environment S-HYPE:

delområden (2008) 35000 delområden (2010) Parametrarna

(jordart/markanvändning) Regleringar, avbördningskurvor,

9 HYPE: Hydrological Predictions for the Environment S-HYPE: HYPE-modell för Sverige Hela landet delas in i delområden (2008) delområden (2010) Parametrarna kopplas till jordart eller markanvändning 49 markklasser (jordart/markanvändning) Regleringar, avbördningskurvor, punktkällor, jordbruksstatistik, m.m. Data kan laddas ned från vattenweb (smhi.se)

10 Två högupplösta snömodeller: griddade och S-HYPE

11 Exempel på snödjupskartor baserade på SMHI:s snödjupstationer

12 Snödjupskarta från S-HYPE Baseras på S-HYPE (17313 delområden) Uppdateras några gånger i veckan Visar uppmätt snödjup vid några stationer Användes förra vintern som stöd för den framtagandet av den manuella kartan

13 Urval resultat från kalibreringen av snödjup i S-HYPE

14 Felen korrelerade över stora avstånd bör möjliggöra regional uppdatering

15 S-HYPE, Torne träsk lokalt anpassad snö och avbördningskurva R2=0.97 Inget ofruset vatten i snön, inga höjdzoner, graddagmetoden etc. Kommer det verkligen att hjälpa med mer komplexa metoder?

16 Andelen nederbörd i fast form baserat på observationer av nederbördstyp

17 Uppmätt och simulerat snödjup, Emmaboda, lite bättre med observerad nederbördstyp

18 Kan man uppdater mha snödjupsmätningar? Exempel: Korsvattnet jämfört med mätningar i Olden Snö (mm) Snödjup (cm) Korsv. mod Olden, obs Olden ligger en bra bit från Korsvattnet, och på lägre höjd kan inte användas direkt Tillrinning (m 3 /s)

19 Lösning Modellera stationen separat Uppdatera snödjupet vid stationen, antag att densiteten stämmer Tillämpa korrektionen vid stationen i hela området mha en uppdateringsfaktor, alfa, som kalibreras.

20 Data för test av uppdateringen Station Snödjups-station Älvnr Medelhöjd (m) Stationshöjd (m) Area (km 2 ) Abiskojokk Björkliden 1) Ytterholmen Sörbyn Niavve Kvikkjokk Tängvattnet Hemavan Ankarvattnet Leipikvattnet Medstugusjön Medstugan Ljusnedal Ljusnedal Tänndalen Tänndalen 1) Ersbo Storbron Rörvik Rörvik ) Data från SLAO (Svenska Liftanläggningars Organisation)

21 Exempel på snödjup, snöns vatteninnehåll och vattenföring, utan uppdatering Stationen Medstugan Medstugusjön

22 Exempel på snödjup, snöns vatteninnehåll och vattenföring, utan uppdatering Stationen Medstugan Medstugusjön

23 Exempel på simulering av vattenföringen avrinningsområdet Medstugusjön, vintern 1999/2000.

24 Exempel på volymfel (mm) över snösmältningen, Medstugusjön

25 Uppdateringens effekt på vattenföringen

26 Förbättring (minskning av volymfelet) för varje år, mot det ursprungliga volymfelet (utan uppdatering) Bättre: 45 av 100 Sämre: 25 av 100 Oförändrat: 30 av 100

27 Sök representativa stationer minskningen av felet i procentenheter respektive procent, mot skillnaden i höjd mellan avrinningsområdets medelhöjd och snödjupsstationens höjd

28 Förslag till förenklad presentation av den rumsliga fördelningen av snön som implicit antas i modellen Spara kopplingen mellan klass och geografi (HBVUT) Presentera zonvärden i kartform Ex) Kultsjön

29 Slutsatser Det gick enkelt att sätta upp en snö- och vattenbalansmodell i hög rumsupplösning för hela Sverige, antigen i griddad form eller för avrinningsområden. SMHI:s operationella snödjupsmätningar kan användas för uppdatering av hydrologiska modeller, trots att snömätningarna är punktmätningar. I genomsnitt minskade de absoluta volymfelen över vårfloden från ca 8 % till 7 %. Liten förbättring, men värdefullt med second opinion. Felen i beräknat snödjup samvarierar ofta över större arealer, vilket bör kunna användas i en regional uppdatering. Intervallet för övergång från snöfall till regn bör vara bredare (ca 6 grader) än vad som idag oftast används i HBV- och HYPE-modellerna.

30 Rekommendationer för framtida utveckling Metoden bör testas även för andra typer av snömätningar, t.ex. i punkter eller utefter linjer. Metoden bör testas tillsammans med mätningar av snöns densitet Metoden bör testas i större skala, med viktning av flera stationer. Vi föreslår att HBV-modellens programkod kompletteras så att man enklare kan granska den rumsliga fördelningen av snön som implicit antas i modellen.

Relevanta dokument

Snödjupsmätningar för uppdatering av prognosmodeller. Elforsk rapport 11:71

Snödjupsmätningar för uppdatering av prognosmodeller Elforsk rapport 11:71 Göran Lindström och Joel Dahné November 2011 Snödjupsmätningar för uppdatering av prognosmodeller Elforsk rapport 11:71 Göran