Klimautvikling og værprodukter

Hanne Heiberg Forsker ved klimatjenesteavd., MET

2

klimaservicesenter.no

Hovedbudskap 1

Foto: Erling Briksdal

Foto: Hans Olav HygenFoto: Anette Karlsen/NTB scanpix

Foto: Ludvig Lorentzen

Norsk klimaservicesenter

Helge Mikalsen/NTB scanpix

Hovedbudskap 2

Norsk klimaservicesenter

Foto: Danfung Dennis/Bloomberg News

Foto: Jarle Vines

Foto: ShutterstockFoto: Colourbox

Mindre utslipp gir mindre klimaendringer

og mindre behov for tilpasning

Norsk klimaservicesenter

Utslippsscenarioer, CO2

Fremtidig global temperaturøkning

6 Norsk klimaservicesenter

Noen resultater mer sikre enn andre

• Variabler:

Norsk klimaservicesenter

• Romlig skala:

• Tidsskala:

År Sesong Døgn Time

Snøsesongen blir kortereEndringer fra 1971-2000 til 2071-2100

Norsk klimaservicesenter

MIDDELS HØYT

- 4 – 5 måneder

- 2 – 3 måneder- 1 – 2 måneder

- 6 måneder

Nye resultater: 3-timers nedbør

• Det er ofte korttidsnedbør som skaper problemer

• 3-timers nedbør fra 6 modeller

• Under høyt utslippsscenario– «2 x pr. år» median: + 20%

– «5-årsverdi» med. : + 28%

– «200-årsverdi» med.: + 38%

– De sjeldne øker mest

• => Anbefaler klimafaktor 1,4 for 200-årsverdi <1 døgn

Norsk klimaservicesenter

Endring i antall dager med kraftig nedbør

11Norsk klimaservicesenter

[mm/døgn]

20-40

40-80

80-200

kraftig nedbøri dag

vinter vår sommer høst år

+ 100 %

+ 50 %

+ 150 %

middel

scenariohøy

Flommønsteret blir endret Større og hyppigere regnflommer Mindre og sjeldnere snøsmelteflommer

12

Flommene blir større her og mindre der

Norsk klimaservicesenter

Regnflommene blir større og kommer oftere.

Snøsmelteflommene blir færre og mindre.

Prosent endring, store flommer

Foto: Ingjerd Haddeland

Blir det mer ekstremvær og vind?

• Mer vind er usikkert– Ingen klare signaler, men modell ikke

god på vind– Stor usikkerhet, forskes videre

• Flere ekstremvær? Ja– Mer styrtregn

– Mer flom

– Flere oversvømmelser pga regn og stigende havnivå/stormflo

Foto: Henry Stokseth Berge

Norsk klimaservicesenter

Årsaker til havnivåstigning

16Norsk klimaservicesenter

Ved høye utslipp

Varmere klima• Smelting av is på land• Varmeutvidelse av havet

Mer enn12 000år siden:

Fortsatt:

Landheving er viktig i Norge

17Norsk klimaservicesenter

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

mm/yr

(a)

5˚

10˚

15˚

60˚

65˚

70˚

(b)

5˚

10˚

15˚

(c)

5˚

10˚

15˚

mm/år

Landheving

Ved

hø

yeu

tslip

p

m/100 år

Havnivåendring

Tidsutviklingen

18Norsk klimaservicesenter

(a)

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 2075 2100

(b)

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 2075 2100

Rela

tive S

ea L

evel C

hange (

m)

(c)

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 2075 2100

(d)

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 2075 2100

Year

(e)

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 2075 2100

Year

(f)

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 2075 2100

Stavanger

meter

(a)

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 2075 2100

(b)

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 2075 2100

Rela

tive S

ea L

evel C

hange (

m)

(c)

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 2075 2100

(d)

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 2075 2100

Year

(e)

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 2075 2100

Year

(f)

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 2075 2100

Oslo

meter

Ved

hø

yeu

tslip

p

m/100 år

Havnivåendring

Konsekvenser

19Norsk klimaservicesenter

Tidevann

1 års

200 års20 års

1000 års

Kaikanten på Bryggen

Hyppighet

0

50

100

150

200

250

300

-50

-100

350

50 cm havnivåstigning

Væreffekter

Stormflonivåer høyereOversvømmelser oftereI dag:Innen 2100:

KARTNULL

Kartverket.no/sehavniva

Oslo - Endringer i vannstandsnivå sehavniva.no

17 cm (-11 – 45 cm) RCP 8.5

Høyvann med 200 års gjentaksintervall186 + 17 = 203 cm, (197 – 231 cm)

(-66 cm: Sjøkartnull)

0 cm (-25 – 24 cm) RCP 4.5

Ved

hø

yeu

tslip

pm/100 år

… vi er ikke alltid tilpasset «dagens klima»!

Norsk klimaservicesenter

Stormflo og ekstremnedbør• 1987: Stormflo.

Værets virkning > 176 cm

– Vann opp til Oslo S

– Ville gitt vann i Bjørvikatunnelen(bygd for <= 170 cm)

• + Ekstremnedbør

– overvann tilsv. København-byge, > 50 mm / 30 min

– Akerselva regulert, men ikke andre elver/bekker.

• Kombinasjonen ville nok gitt store skader

Kraftigste nedbør i København 2. juli 2011. Grafik Mikael Scharling

Værets virkning på vannstanden i cm.Kilde: Kartverket sjødivisjonen

Stormflo og ekstremnedbørOppstuvningen i avløpsledningen er avgjørende for om en

nedbørshendelse fører til flomskader i Fredrikstad

• Oppstuving = stormflo

• Korttidsnedbør som byger (noen timer) har sjelden sm.heng

med stormflo

• Nedbør med varighet >= 1 døgn, kan være kombinert med

stormflo

– Kraftig lavtrykk + pålandsvind (inn Oslofjorden) kombinert med kraftig

nedbør

• Ikke statistikk på kombinasjonen (NVE, DSB, MET)

24

Nedbørstatistikk:Dimensjonerende nedbør-verdier (IVF-kurver)IVF: Intensitet varighet frekvens

Foto: Mai-Linn Finstad

Varighet (minutter)

År 5 10 15 30 45 60 120 180 360 720 1440

2 5 7 9 12 14 15 20 24 32 38 46

5 6 9 11 15 18 20 25 30 38 49 60

10 7 10 12 17 20 23 29 34 43 56 69

20 7 10 14 19 23 27 33 38 48 63 78

25 8 11 14 20 23 28 34 39 49 64 80

50 8 12 15 22 26 31 38 43 53 71 89

100 9 12 17 24 28 34 41 47 58 77 98

200 9 13 18 26 30 36 44 50 62 84 106

Norsk klimaservicesenter

Varigheter

• Varigheter 1-1440 min

– for å dekke ulike reaksjonstider i ulike størrelser og typer avrenningsområder for hydrologene.

– Se etter høye returperioder

Frekvens - Returperiode

• Frekvens/returperiode/gjentaksintervall:

– Hvor ofte en kan forvente å måle tilsvarende eller høyere verdier innenfor returperioden på et bestemt sted

– Hendelse som statistisk(!) sett skjer 1 gang i løpet av returperioden i målepunktet

Returperiode-verdier

• En rekke metoder

• For nedbør bruker vi på MET ofte «GEV: General Extreme Value distribution», eller Gumbel-fordelingen som er en spesialvariant av GEV

• 50-års verdi på samme målestasjon

– 2 år på rad: Ok

– 5 år på rad:

• Saumfare beregninger..

Sannsynlighet for overskridelse av retur periode verdifor ulike måleperioder

𝑷 = 𝟏 − 𝟏 −𝟏

𝑻

𝑳

where T is Return period, and P is Probability for higher values during L years

Return period T Period Length (years)

Years 10 50 100 200 500 1000

10 65 99 100 100 100 100

50 18 64 87 98 100 100

100 10 40 63 87 99 100

200 5 22 39 63 92 99

500 2 10 18 33 63 86

1000 1 5 10 18 39 63

Norsk klimaservicesenter

IVF-verdier

• klimaservicesenter.no– IVF-verdier for utvalgte steder.– Kvalitetssikret– Utvides med regionkurver og

IVF-kart etterhvert

• eklima.met.no: – Velg Statistikk/Hyppighet for

nedbør– Rapport: IVF-kurver… for nedbør

(uten krav om sammenhengende nedbør)

• Østlandet: Høyest IVF-verdiernær Oslofjorden og langs Sørlandskysten

mm og l/(s * ha)

mm

l/s*ha

Omregning - mm & l/(s * ha)

• Velg varighet for omregning, f.eks 1 min

• 1 l/(s*ha) = 0,006 mm / min= 1 l/(s*ha) * 60 s/min * 1/10 000 m2/ha = 0,006 l/m2 / min

• 1 mm/min = 166,6…7 l/(s*ha)

Hvor lang måleserie bør vi ha?

• Beregner normalt ikke IVF-verdier for serier <= 10 år

• Fordel å bruke regionkurver.

• Sjekk at serie for enkeltstasjoner ikke avviker betydelig fra regionkurver

IVF-verdier for 200 års returperiode for seks

stasjoner i Region 4: «Sørlandet»

Tentativ regioninndeling

av IVF-serier

for 200 års returperiode

Norsk klimaservicesenter

Dimensjonerende nedbør med 200 års returperiode

IVF - regionkurver

• Dimensjonerende korttidsnedbør

Rapport 134/2015 (NVE)

• Fylkesvis oversikt, mange

stasjoner:

– Høyeste observerte verdier

– Beregnet dimensjonerende

nedbør (IVF) for en rekke

målestasjoner.

• Representative stasjoner og

robuste IVF-verdier

Pågående arbeid

• Nedbørradar og sanntidsmålinger

– Nedbørmålere med 1-10 min oppløsning.

– Radarverdier

– Kart: Time og 1 x 1 km oppløsning

– Nyttig for forsikringsbransjen

Norsk klimaservicesenter

ExPrecFlood prosjektet

1-times nedbør med 200 års returperiode

Norsk klimaservicesenter

KSS - Dimensjonerende nedbørverdier Professional activities Web portal ProjectsMeetings , proposals, etc.

-> 1 min – 24 t varigheter. 5 – 200 års returperioder. Klimapåslag. Punkt og nedbør felt.

Operasjonelle stasjoner –eklima.met.no

• ~ 250 værstasjoner• ~ 350 nedbørstasjoner• 400-500 eksterne

• Alle typer• Litt ymse kvalitet,

kvalitetsmerking• Godkjente• Bioforsk, St.vegv.,

kommuner, skredstasjoner etc.

• Ikke private målinger

Returverdier for >= 1 døgn

• Større datagrunnlag

• Velg Statistikk / Hyppighet for nedbør / Ekstremnedbør for sesonger - returperiode

• Velg antall døgn

• Bruk

– Gumbel-fordeling

– Årsverdi, ikke sesongverdi

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

60 90 120 180 360 720 1440

Pro

sen

t

n-minutters nedbør i % av 24-t nedbør

Oslofjord Østld_SØ Innlandet Sørlandet

Vestlandet M&R / Tr.lag N.Norge

Norsk klimaservicesenter

KSS - Dimensjonerende nedbørverdier Professional activities Web portal ProjectsMeetings , proposals, etc.

Noenlunde samme trend for ulike returperioderFig. 4.18 og 4.20 i rapporten Dimensjonerende korttidsnedbør, NVE 134-2015, klimaservicesenter.no: Rapporter og publikasjoner

Private målinger:Mjøndalen: 1 time: 88 mm

2 timer: 114 mmHokksund: 2 timer: 52 mm

Ekstremvær «FRIDA» 6.8.2012

Norsk klimaservicesenter

24-timers nedbør 7.8.2012 kl 07

«FRIDA» Nedre-Eiker 6.8.2012

Norsk klimaservicesenter

Nedre Eiker 6 - 7.August 2012 («Frida»)

44

Varighet

(timer / døgn)

Høyest verdi

(mm)

MET stasjion Returperiode

(år)

1 15,6 39750 Byglandsfjord < 10

2 24,5 39750 Byglandsfjord ~ 10

3 28,8 27450 Melsom ~ 10

6 35,8 39750 Byglandsfjord ~ 10

12 45,1 39750 Byglandsfjord < 10

24 51,1 39750 Byglandsfjord < 10

48 51,2 39750 Byglandsfjord < 10

1 døgn 99,3 26670 Hakavik > 100

2 døgn 99,5 26670 Hakavik ~ 25

Fra radar:12-t nedbør til7.8.2012 kl 02

Norsk klimaservicesenter

Nedre Eiker 6 - 7.August 2012 («Frida»)

Private målinger:5 min: 21,8 mm10 min: 32,0 mm15 min: 38,7 mm30 min: 59,4 mm1 time: 88,2 mm2 timer: 114,2 mm

Norsk klimaservicesenter

Endring (%) i 1-døgns nedbør for dager med kraftig nedbør

Norsk klimaservicesenter

RCP4.5 RCP8.5

Index 3-timer 1-døgn 3-timer 1-døgn

q99,5 1,11 1,11 1,20 1,20

M5 1,16 1,13 1,28 1,22

M200 1,19 1,14 1,38 1,26

Klimafaktor for endring i 3 timers and 1-døgns nedbørfra 1976-2005 til 2071-2100 for to utslippsscenarier

Edland 2013 (Foto: ARKIVFOTO)Rjukan 2015 (Foto: Hans-D. Fleger)Skien 2015 Foto: Tore Kristiansen

Observasjoner og tidsserier

• Nedbørverdier: – 0.0 = nedbør, men ikke målbar– . = ingen nedbør– Tomt = ingen måling

• Lete etter nærmeste stasjon(er): Yr -> eklima.met.no

• Lete etter episoder– Yr: Været som var – mest/sterkest/kaldest/…

Vind og statistikk

Vindens fra-retningeklima.met.no: Statistikk/Frekvensfordelinger/Frekvensfordeling med vindrose20,8 m/s grense for hele Norge…. «Rettferdig»?

• Stedsnavnsøk• 3 nærmeste målestasjoner + kart

• Datosøk• Finn episoder ut fra høyeste verdi

senorge.no

• Interpolerte observasjonskart for >= 1 døgn

Ny eklima

Innspill og råd ønskes hanneh@met.no

Takk for oppmerksomheten!Tid for evt. spørsmål.

Hanne Heiberg, hanneh@met.no

53

sehavniva.no

• Observasjoner,

• Værets virkning

• Returperiode-verdier

Vekstsesongen blir lengre

56

MIDDELS HØYT

Norsk klimaservicesenter

Vekstsesongen blir lengre

57

MIDDELS HØYT

Norsk klimaservicesenter

Men blir bøndene

glade?

Opperasjonalisering

Veien videre:

Utvikle flere og mer detaljerte romlig fordelte kartUlike varigheter (1 minutt til 24 timer)Ulike returperioder (5 år – 200 år)

Robuste verdier for referanseperiode (1971-2000, 1986-2015, etc.)Klimafaktor/påslag for scenario-periode (2031-2060, 2071-2100, +?)Operasjonalisere uthenting av IVF-verdier fra 1x1 km kart

(lokalitet / koordinater eller interaktivt kart)Dimensjonerende verdier for punkt og nedbørfeltUtvikle og presentere usikkerhetsanslag dagens & fremtidens klima

IVF-statistikk: Nåtid/fremtid som kart/graf/tabeller

Styrtregn = nedbørmengde overskredet 0.5 % av dagene i 1971-2000 (1,8 dgr/år)Oslo-området: 20-40 mm/døgn

Endring Østlandet: ~80 % (60-150 %) 3-5 dgr.Endring Oslo: Noe mindre, 3-4 dgr

Endring Østlandet RCP4.5: ~50 % (20-80 %)

Styrtregn kommer oftere

RCP8.5

Endring i antall dager med kraftig nedbør (%)til 2071-2100

… og blir kraftigere

Endring i nedbørintensitet på dager med kraftig nedbør (%)

Styrtregn = nedbørmengde overskredet 0.5 % av dagene i 1971-2000 (1,8 dgr/år)Oslo-området: 20-40 mm/døgn

Endring Østlandet: 17 % (14-30 %) Endring Oslo: Noe mindre, 3-5 mm

Endring Østlandet RCP4.5: 11 % (4-19 %)

RCP8.5