Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

41
Examensarbete INES nr 385 Christina Truedsson Sjöström 2016 Institutionen för Naturgeografi och Ekosystemvetenskap Lunds Universitet Sölvegatan 12 Hur påverkar snömängd och vindförhållande vattentrycksmätningar vintertid i en sjö på västra Grönland?

Transcript of Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

Page 1: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

Examensarbete INES nr 385

Christina Truedsson Sjöström

2016

Institutionen för

Naturgeografi och Ekosystemvetenskap

Lunds Universitet

Sölvegatan 12

Hur påverkar snömängd och vindförhållande vattentrycksmätningar vintertid i en sjö på västra Grönland?

Page 2: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

Christina Truedsson Sjöström (2016). How does the amount of snow and wind conditions effect water pressure measurements during winter in a lake in western Greenland? Hur påverkar snömängd och vindförhållande vattentrycksmätningar vintertid i en sjö på västra Grönland? Bachelor degree thesis nr xx, 15 hp i Naturgeografi och Ekosystemanalys Institutionen för Naturgeografi och Ekosystemvetenskap, Lunds Universitet

Nivå: Bachelor of Science (BSc)

Kursperiod: Mars 2016 till Juni 2016

Ansvarsfriskrivning

Detta dokument beskriver det arbete som utförts inom ett studieprogram vid Lunds Universitet. Alla synpunkter och åsikter som uttrycks i denna är den ansvarige författarens, och inte nödvändigtvis institutionens.

Page 3: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

Hur påverkar snömängd och vindförhållande vattentrycksmätningar vintertid i en sjö på

västra Grönland?

Christina Truedsson Sjöström

Kandidatexamenarbete, 15 högskolepoäng, i Naturgeografi och Ekosystemanalys

Margareta Johansson Lunds Universitet

Emma Johansson Svensk Kärnbränslehantering (SKB),

Stockholms Universitet

Examinatorer: Lena Ström, Lunds Universitet Jonas Ardö, Lunds Universitet

Page 4: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

4

Abstract

During the Quaternary period, the climate has been dominated by glacial cycles resulting in periodic ice sheet coverage over Scandinavia and Sweden. In the scenarios for future climate development used in the assessment of long-term safety for planned repository of spent nuclear fuel, the possibility of future glaciations need to be considered. The present study is part of a larger hydrological study, GRASP, in which the hydrology of a lake (Two Boat Lake) located close to the Greenland ice sheet and its catchment, water balance and lake level has been studied. The purpose of the present study is to test the hypothesis if changes in the amount of snow on the lake ice surface can explain observed changes in lake level during winters. The results from comparisons between lake pressure data and data on precipitation and wind speed show that there is a relationship between pressure and meteorological events. For selected periods investigated in more detail, it was seen that during events when the wind speed exceeded the value for snow erosion, the pressure in the lake often decreased, and during periods dominated by large amounts of precipitation the pressure increased. Scatterplots of cumulative precipitation and water pressure in the lake indicate that there is a relationship between the two parameters. However, bivariate linear regression analyses of the individual winter periods did, in general, not show a clear relationship between pressure and cumulative precipitation. Since the pressure is influenced also by other parameters than precipitation, such as wind and sublimation, other statistical methods, such as multivariate regression, may shed more light on the relationship between pressure and meteorological parameters. Nevertheless, the overall results show that the investigated, largest, pressure variation during winter in many cases can be explained by meteorological events, and therefore do not reflect changes in lake water level. The results of the investigations in Greenland, with the increased knowledge on hydrological processes for periglacial areas, can be used as an analogue to periglacial situations expected in Sweden in the far future.

Page 5: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

5

Sammanfattning

Klimatet under Kvartärperioden har dominerats av återkommande istider, då bl.a. Skandinavien och Sverige varit täckt av inlandsis. Vid analysen av långsiktig säkerhet för det planerade förvaret av använt kärnbränsle, i Sverige, behöver tider på upp till en miljon år beaktas. Under denna mycket långa tid förväntas nya nedisningar komma och därför utförs ett forskningsprogram på Grönland för att öka kunskapen kring bl.a. hydrologiska processer. Som en del av denna större hydrologiska studie, GRASP, har ett dräneringsområde vid en sjö framför inlandsisen på Grönland studerats i detalj sedan 2011, bl.a. för att studera dräneringsområdets vattenbalans, där en del utgör att mäta variationer i sjöns nivå. Under vinterperioderna förekommer tydliga variationer i vattentryck som är mycket svåra att förklara med variationer i sjönivå. Denna studie har som syfte att med befintliga data testa hypotesen att förändringar i mängden snö på sjöns isyta under vintern orsakar de tydliga variationer i vattentryck som observerats. En del av studien utgörs av att se vid vilka vindförhållanden som snötäcket på sjön ligger kvar respektive försvinner.

Resultaten från en jämförelse mellan tryckvariationerna i sjön under fyra vinterperioder och nederbörd och vind under samma perioder, visar att det finns ett tydligt samband mellan tryckvariationer och meteorologiska händelser. De tillfällen då medelvindhastigheten överskrider värdet för erosion av snötäcket på sjöytan sammanfaller ofta med ett minskat tryck i sjön, och omvänt så ökar trycket i sjön under perioder som domineras av kraftig nederbörd.

Spridningsdiagram indikerar att det finns ett samband mellan kumulativ nederbörd och vattentryck i sjön. Den bivariata regressionsanalysen visar dock generellt sett inte på något starkt linjärt samband mellan tryck och kumulativ nederbörd under de fyra undersökta vinterperioderna. Utökade statistiska analyser, t.ex. multivariat regression med fler parametrar, skulle eventuellt kunna tydligöra sambanden bättre. Sammantaget visar resultaten från studien dock att de undersökta stora/tydliga variationerna i tryck under de undersökta vinterperioderna till stora delar kan förklaras genom meteorologiska händelser (nederbörd och vind) kopplade till mängden snö på sjöns isyta, och att de därför inte reflekterar variationer i sjönivå.

Resultaten från studien bidrar till en detaljerad hydrologisk förståelse av en sjö i ett periglacialt klimat på Grönland. I analyser av långsiktig säkerhet för det planerade förvaret för använt kärnbränsle används den studerade platsen på Grönland som en analogi för framtida perioder med periglaciala förhållanden i Sverige.

Page 6: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

6

Acknowledgements

Jag är mycket glad för att det här examensarbetet nu blivit avklarat och tacksam för att Naturgeografiska Institutionen i Lund antog mig till kursen för examensarbete, efter många års frånvaro från studier och akademiskt tänkande.

Tack till Emma Johansson som kom med idén till detta ämne och som varit mycket generös med information och även låtit mig ta del av data.

Jag är tacksam för mötena med Margareta Johansson som med konstruktiv handledning och positiv inställning varit ett stöd för hela arbetet. Tack

Störst tack till Jens-Ove Näslund utan vars närvaro detta arbete varken skulle blivit påbörjat eller avslutat. Av hjärtat tack Jens.

Page 7: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

7

Innehåll

Abstract ................................................................................................................................................... 4

Sammanfattning....................................................................................................................................... 5

Innehåll .................................................................................................................................................... 7

1. Introduktion ......................................................................................................................................... 9

2. Bakgrund ........................................................................................................................................... 10

2.1 Klimat genom tiden ..................................................................................................................... 10

2.2 Kärnkraft och kärnavfall i Sverige .............................................................................................. 10

2.3 Relevanta meteorologiska parametrar för studien ....................................................................... 11

3. Undersökningsområde ....................................................................................................................... 11

4. Metodik ............................................................................................................................................. 14

4.1 Tillgängliga data .......................................................................................................................... 14

4.2 Förberedelse av data .................................................................................................................... 16

4.3 Analys av data ............................................................................................................................. 17

5. Resultat .............................................................................................................................................. 18

5.1 Tryckvariationer .......................................................................................................................... 18

5.2 Nederbörd och vindhastighet kontra tryck .................................................................................. 19

5.2.1 Vinterperiod 1 ....................................................................................................................... 20

5.2.2 Vinterperiod 2 ....................................................................................................................... 21

5.2.3 Vinterperiod 3 ....................................................................................................................... 22

5.2.4 Vinterperiod 4 ....................................................................................................................... 23

5.3 Regressionsanalys och spridningsdiagram för vinterperioderna 1 till 4 ...................................... 24

Tabell 4. Statistiska parametrar från den linjära regressionen mellan tryck och kumulativ nederbörd. ........................................................................................................................................................... 26

5.4 Time-lapse bilder ......................................................................................................................... 26

Page 8: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

8

5.4.2 Vinterperiod 2 ....................................................................................................................... 26

5.4.3 Vinterperiod 3 ....................................................................................................................... 27

5.4.4 Vinterperiod 4 ....................................................................................................................... 28

6. Diskussion ......................................................................................................................................... 29

6.1 Tryckvariationer, nederbörd och vind ......................................................................................... 29

6.2 Regressionsanalys ....................................................................................................................... 31

6.3 Time-lapse bilder ......................................................................................................................... 32

6.4 Avslutande diskussion ................................................................................................................. 32

6.5 Osäkerhetsfaktorer ....................................................................................................................... 33

7. Slutsatser ........................................................................................................................................... 34

Referenser .............................................................................................................................................. 35

Appendix 1 ............................................................................................................................................ 38

Page 9: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

9

1. Introduktion Jordens klimat har genom årmiljoner ständigt förändrats, beroende av bl.a. kontinentaldrift och jordklotets läge i förhållande till solen. Borrkärnor från marina sediment och inlandsisar visar bl.a. spår av klimatvariationer under Kvartärtiden som inleddes för 2,5 miljoner år sedan, vilka har omfattat kalla istider (glacialer) och varmare mellanistider (interglacialer) (Lisiecki och Raymo, 2005). Idag skiftar klimatet både som ett resultat av naturliga variationer och som ett resultat av mänskliga aktiviteter (e.g. IPCC,2013.) Den pågående klimatförändringen påverkar särskilt de arktiska regionerna, som värms upp ungefär dubbelt så fort som det globala medelvärdet (McBean et al. 2005) med bl.a. tinande av permafrost som konsekvens. Metan och koldioxidutsläpp från tinande permafrost har nära samband med den regionala hydrologin (Vonk et al. 2015). En smältande permafrost kan också innebära att det hydrologiska flödet tar nya vägar och därmed också transporten av material och ämnen.

Med bakgrund av befintlig klimatologisk kunskap samt ny forskning måste SKB (Svensk Kärnbränsle hantering), ur många olika aspekter, försöka förutse hur klimatet kan komma att förändras de närmaste 100 000 åren och upp till en miljon år och dess konsekvenser. Det är under så lång tid som använt kärnbränsle är farligt för sin omgivning. Med tidsramar på upp till en miljon år görs därför sammanställningar av scenarier för att beskriva hur klimatet skulle kunna utvecklas under denna väldigt långa tid (e.g. SKB 2010). Scenarierna utgör basen för att studera möjliga konsekvenser för t.ex. miljö, berggrund och hydrologi. I Sverige är Forsmark platsen för det planerade slutförvaret av kärnbränsle (e.g. SKB 2011).

Klimatscenarierna baseras bl.a. på kunskap som inhämtats om den senaste glaciationen t.ex. genom borrkärnor från inlandsisar och marina sediment. Den senaste glaciationen hade sin största utbredning för runt 20 000 år sedan och benämns Weichsel (e.g. Svendsen et al. 2004). Genom att förlägga forskning till Grönland kan man få en direkt uppfattning om vilka förhållanden som skulle kunna råda under en framtida istid i Skandinavien.

Mellan åren 2008 och 2013 bedrev SKB, tillsammans med de finska och kanadensiska systerorganisationerna Posiva och NWMO (Nuclear Waste Management Organization), ett större glacialhydrologiskt forskningsprojekt på västra Grönland kallat GAP (Greenland Analogue Project), se Claesson Liljedahl et al. (2016) och Harper et al. (2016). Vid samma plats bedrivs av SKB sedan 2010 även ett annat projekt, GRASP (Greenland Analogue Surface Project). GRASP syftar till att förstå det hydrologiska systemet, där en sjö i periglacialt arktiskt klimat med permafrost, har kontakt med det djupare grundvattnet genom en talik. Kopplingar mellan ythydrologi och det djupa grundvattnet under permafrost, genom en talik, är mycket lite studerat tidigare, och aldrig i den detaljgrad som genomförts inom GRASP och GAP. En sådan talik, som utgör en ofrusen kanal mellan grundvatten och ytvatten, skulle i framtiden i Forsmarksområdet kunna vara en potentiell väg för eventuella utsläpp från ett djupt kärnbränsleförvar (e.g. SKB 2010). För att kunna analysera konsekvenserna av ett sådant utsläpp är det därför viktigt att veta hur vattnet rör sig i ett sådant system (e.g. Vidstrand et al. 2014). Vid analysen av den långsiktiga säkerheten hos ett kärnbränsleförvar i Sverige behöver motsvarande situation med permafrost och talikar under sjöar förstås.

I GRASP-studien har en sjö (Two Boat Lake) framför den grönländska inlandsisen, och dess dräneringsområde, studerats i detalj. Syftet är att identifiera och kvantifiera de huvudsakliga

Page 10: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

10

hydrologiska processerna (Johansson et al. 2015, Johansson 2016). Ett stort antal olika undersökningar har genomförts sedan 2011 bl.a. för att studera dräneringsområdets vattenbalans, där en viktig del är att mäta variationer i sjöns nivå. Under vinterperioderna förekommer dock tydliga variationer i vattentryck som är mycket svåra att förklara genom variationer i sjönivå.

Det är rimligt att det skulle kunna finnas ett fysikaliskt samband mellan mängden snö på sjöisen under vintern och de vattentryck som uppmäts i sjön. Det huvudsakliga syftet med examensarbetet är därför att med hjälp av tillgängliga data testa hypotesen att förändringar i mängden snö på sjöns isyta orsakar de tydliga variationer i vattentryck under vintrarna som observerats i mätningarna. En del av studien utgörs av att undersöka vilka meteorologiska förhållanden (vinternederbörd och vind) som råder under vintrarna då tryckvariationerna sker i sjön. Inga tidigare studier av detta har hittats i litteraturen.

2. Bakgrund

2.1 Klimat genom tiden

I marina sediment har man sett att jorden erfarit upp till 40 glaciala cykler under Kvartärperioden, som inleddes för 2,5 miljoner år sedan (Figur 1, Lisiecki och Raymo, 2005). Isborrkärnor från Antarktis och Grönland visar samma glaciala cykler, Antarktis 800 000 år bakåt i tiden och Grönland 130 000 år (Jouzel et al. 2007 och NEEM community members, 2013). Klimatet på norra halvklotets nordligare breddgrader har under större delen av Kvartärperioden varit kallt med permafrost och perioder med nedisning.

2.2 Kärnkraft och kärnavfall i Sverige

Den första reaktorn som togs i bruk i Sverige för kommersiell elproduktion, var vid Oskarshamns kärnkraftverk 1972. Idag finns 10 kärnreaktorer i drift på tre platser i Sverige. Oskarshamn har tre reaktorer, Ringhals fyra och Forsmark tre reaktorer. Barsebäcks kärnkraftverk stängdes 2005. Dessa reaktorer har under ca 45 år producerat kärnavfall vilket idag förvaras i ett mellanlager i Oskarshamn i avvaktan på slutförvaring. Kärnkraften genererade mellan 37 och 45% av den årliga elförsörjningen i Sverige under perioden 2004-2010. Detta motsvarar nästan lika mycket som elförsörjningen från vattenkraft.

Figur 1. Glaciala cykler under de senaste 5,5 miljoner åren från marina sedimentkärnor. Modifierad från Lisiecki och Raymo, 2005.

Page 11: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

11

Sedan 1970 har SKB (Svensk Kärnbränslehantering) bedrivit forskning för att säkra hanteringen samt planering för det framtida förvaret av använt kärnbränsle. Forskningen har lett fram till en metod för att slutförvara avfallet i ett geologiskt förvar. Metoden innebär att avfallet kapslas in i kopparkapslar vilka bäddas in i bentonitlera på ett djup av 450 m i berggrunden (e.g. SKB 2011). Denna metod kallas KBS-3 metoden. Byggandet av slutförvar för använt kärnbränsle i Forsmark planeras att påbörjas, efter folkomröstning i Östhammars kommun och regeringsbeslut, i början på 2020-talet (Näslund J.O. muntlig kommunikation).

2.3 Relevanta meteorologiska parametrar för studien

De meteorologiska parametrar som är mest relevanta för studien är: 1) nederbörden under vintersäsongen, i det här fallet den mängd snö som faller på, eller försvinner från, sjöytan, 2) vindhastighet och 3) lufttemperatur. För att kunna jämföra förändringar i mängden snö på sjöisens yta med förändringar i tryck uppmätta i sjön, redovisade i m vattenpelare, behöver hänsyn tas till snöns densitet, se Tabell 1. Informationen i tabellen visar att en tryckförändring på t.ex. 1 cm vattenpelare motsvarar ca 10-30 cm av torr nyfallen snö, eller 5 cm av vindpackad nysnö. I de nederbördsmätningar som görs vid väderstationen vid Two Boat Lake redovisas dock vinternederbörden (snömängden) direkt i mm vatten.

Tabell 1. Densiteter och vatteninnehåll i olika snötyper (från SMHI http://www.smhi.se/kunskapsbanken/meteorologi/vikten-pa-sno-1.10378).

Snötyp Densitet (kg/m3) Kommentar

Mycket fluffig snö ˂0,03 1 cm vatten motsvarar upp till 30 cm av denna snö

Nyfallen torr nysnö 0,03-0,1 1 cm vatten motsvarar upp till 10 cm av denna snö

Vindpackad nysnö 0,2 1 cm vatten motsvarar 5 cm av denna snö

Vatten 1,0

3. Undersökningsområde Data för studien har insamlats vid sjön Two Boat Lake (även kallad Talik Lake) på västra Grönland 26 km nordost om samhället Kangerlussuaq (Figur 2). Sjöns dräneringsområde är 1,56 km2 och är belägen 335 m ö.h., ca 500 m från inlandisens front. För 10 000 år sedan täckte inlandsisen västra Grönland ut till kustlinjen men har sedan dragit sig tillbaka. Under ett glacialt minimum för runt 4000 år sedan var isfronten lokaliserad längre inåt land än idag men har sedan åter brett ut sig till sitt nuvarande läge (Funder, 1989; van Tatenhove et al. 1996). Klimatet i regionen är mycket torrt med en årlig medelnederbörd på 149 mm i Kangerlussuaq och medeltemperatur på -5,1 °C (uppmätt 1977-2011; Cappelen 2014). Den årliga nederbörden, uppmätt av en automatisk väderstation placerad i Two Boat Lakes dräneringsområde, var 365 mm 2012 och 269 mm 2013 (Johansson et al. 2015). Detta är

Page 12: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

12

Figur 2. Översiktskarta över studieområdet på västra Grönland. Den undersökta sjön, Two Boat Lake, är markerad. Modifierad från Johansson et al. (2015).

ungefär dubbelt så mycket som nederbörden som uppmättes i Kangerlussuaq under motsvarande period (Cappelen, 2014).

Årsmedeltemperaturen i luften var -4.3°C vid sjön för perioden 2012-2013 (Johansson et al. 2015) medan den var -4,8°C i Kangerlussuaq under samma period. Den dominerande vindriktningen vid väderstationen vid sjön är från sydöst. Figur 3 visar meteorologiska data från väderstationen vid Two Boat Lake för perioden 2011-2015.

Page 13: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

13

Figur 3. Meteorologiska data från väderstationen vid Two Boat Lake för perioden 2011-08-25 – 2015-09-02. Lufttemperatur och vindhastighet utgör medelvärden för tretimmarsperioder medan nederbörden är antal mm per tretimmarsperiod.

Det finns inget inflöde av smältvatten från inlandsisen till sjön utan den definieras som nederbördsdriven och även om området är torrt så är vattenbalansen i Two Boat lake positiv, dvs att sjön och dess dräneringsområde tillför vatten till systemet. Inget ytvattenutflöde har dock förekommit från sjön mellan 2010 och 2015 (muntlig information E. Johansson). Hydrologisk modellering visar att det är stora skillnader i vattennivå mellan åren, runt 0,7 m, medan variationer i vattennivå inom åren är mindre än 0,25 cm (Johansson et al. 2015).

Regionen, som består av ett bergigt tundralandskap med många sjöar, utgör det största isfria området på Grönland. Permafrost som är mellan 350 och 400 m tjock har i studieområdet konstaterats genom temperaturmätningar i djupa borrhål (Harper et al. 2011). Årligt maximum för det aktiva lagret (markens översta lager som fryser under vintern och tinar under sommaren) varierar mellan 0,3 m i våtmark och 2,0 m i torra områden (Petrone et al. submitted). Den studerade sjön har en öppen talik (genombrottstalik) under sig, dvs. ett ofruset område i den i övrigt frusna omgivande marken, som har kontakt med det ofrusna grundvattensystemet under permafrosten (Johansson et al. 2015).

Det översta jordlagret i dräneringsområdet domineras av eolisk silt, därunder finns morän och berg. Vegetationen i dräneringsområdet domineras av ”dwarf-shrub heath” (Clarhäll, 2011).

Page 14: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

14

4. Metodik

4.1 Tillgängliga data

En översikt över data som använts i studien återfinns i tabell 2.

Tabell 2. Data som använts i studien. Data från 2010 fram till 2013 är publicerade i databasen PANGAEA, http://doi.pangaea.de/10-1594/PANGAEA.836178, se även E. Johansson et al. (2015). Data efter 2013 är opublicerade.

Parameter Tidsperiod Upplösning

Vattentryck (m vattenpelare) 2010-09-04 – 2015-08-18 var tredje timme

Nederbörd (mm) 2011-04-13 – 2015-09-02 en gång per timme

Vindhastighet (m/s) 2011-04-13 – 2015-09-02 en gång per timme

Lufttemperatur (° C) 2011-04-13 – 2015-09-02 en gång per timme

Time-lapsbilder 2012-09-05 – 2015-06-24 var annan timme

För tryckmätningar i sjön har två dataloggrar (transducer, Leveltroll 700) använts (Johansson et al. 2015). Även en motsvarande datalogger i en närliggande sjö har använts som referens. Loggrarna i Two Boat Lake är placerade på fem m djup för att undvika störningar från is under vintern och de är förankrade i strandkanten med en stålvajer. Trycket i sjön registreras var tredje timme. Trycket är sedan i efterhand korrigerat för lufttrycksvariationer och omräknat till vattennivå (m vattenpelare).

Vattnets densitet varierar med temperaturen, vilket gör att mätningarna av trycket i sjön påverkas av temperaturvariationerna i vattnet ovanför trycksensorn. Vid en kontroll av hur stor påverkan en temperaturändring på 1, 4, 8, och 12 grader C har på tryckserien för 2014-2015 visade det sig att dessa temperaturer ger en maximal variation på 2,5 mm vattenpelare för trycksensorerna i sjön (Johansson E, muntlig kommunikation). Detta är mindre än den osäkerhet som själva sensorn har (± 0,1%, vilket motsvarar 4-5 mm vattenpelare då vattendjupet är 4-5 m, vilket är fallet för de olika mätserierna i Two Boat Lake). Därför bedömdes osäkerheten som orsakas av varierande vattentemperatur som försumbar.

Från den automatiska väderstationen (kallad KAN_B, se www.promice.org ) placerad i dräneringsområdet ca 70 m från sjön (Figur 4) finns data på nederbörd, vind, lufttemperatur, lufttryck m.m. tillgängliga (Figur 3). Alla variabler har mätts var tionde minut och räknats om till timmedelvärden, som både har lagrats lokalt och sänts via satellit.

Snow Water Equivalent (SWE) nederbördsmätare (Genor T-200B) har använts för att mäta nederbörd under sommar och vinter (Johansson et al. 2015). Denna nederbördsmätare smälter den snö som faller under vintern så att ett värde på nederbörden erhålls i mm vatten. I mätaren hälls ethylenglykol för att förhindra frysning, metanol för smältning av snö samt hydralolja för att förhindra avdunstning.

Page 15: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

15

I dräneringsområdet finns tre time-lapse kameror utplacerade (Canon Rebel T3(1100D)/Harbortronics DigiSnap 2700) sedan 2012. En av dem registrerar bilder över sjön var annan timme (Figur 4). Dessa bilder har använts i examensarbetet, dels i form av en time-lapse film för perioden sept 2012 – aug 2013, där fotografier och meteorologiska data är sammanlagda (Figur 5), dels som time-lapse film för senare år utan kopplade meteorologiska data, och dels som enskilda bilder (för perioden 2013-09-01 till 2015-09-01). En stor mängd övriga data från sjön och dess dräneringsområde finns tillgängliga i databasen PANGEA (Johansson et al. 2015).

PANGEA är en databas som forskare med koppling till miljö och geovetenskap kan använda för att publicera data, som därmed blir tillgängliga för alla att ladda ner och använda. Serier med mätvärden från väderstationen, samt vattennivå i Two Boat Lake, för åren 2010 till 2013 finns på PANGEA (Johansson et al. 2015). Även time-lapse filmen med bilder och meteorologisk information från Two Boat Lake finns där. Dessa data laddades hem för att ingå i studien. Efter 2013 är data opublicerade. En summering av alla data som använts i studien finns i Tabell 1.

De data som är opublicerade har krävt omfattande bearbetning för att lämpa sig för analyser och jämförelser. I viss mån har även de publicerade data behövt bearbetas för att bli samstämmiga i tid.

Figur 4. Väderstationen och time-lapse kameran vid Two Boat Lake, västra Grönland. Foto: Christina Truedsson, 2015. Kameran registrerar förhållandena vid sjön var tredje timme.

Page 16: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

16

Figur 5. Exempel från time-lapse film över Two Boat Lake med grafer över lufttemperatur, marktemperatur, nederbörd och sjönivå. Denna typ av film finns enbart för året sept 2012- aug 2013. För övriga år finns filmer och separata bilder utan kopplade meteorologiska data.

4.2 Förberedelse av data

För att kunna genomföra studien genomfördes först en bearbetning av tillgängliga meteorologiska data för perioden 2011-08-25 – 2015-09-02. Detta, och senare analyser, genomfördes i Microsoft Excel 2010. Då vattentrycket har registrerats var tredje timme valdes detta tidsintervall som grund även för alla meteorologiska parametrar, vilka registrerats med tätare intervall.

I filen för vindhastighet togs dels vart tredje timvärde ut och dels beräknades medelvärdet för tretimmarsperioder. Vid en jämförelse mellan dessa två serier visade det sig att de, som väntat, skiljde sig i detaljer, men ändå var snarlika generellt sett. Eftersom tretimmarsmedelvärdena innefattar alla timdata, och skillnaden mellan de två serierna var små, valdes tretimmarsmedelvärdena för vindhastighet till diagram och analyser, t.ex. regressioner. Timvärden för var tredje timme togs ut för lufttemperatur på samma sätt som för vindhastighet.

Nederbörden räknades samman både till tretimmarsperioder och till kumulativa värden. Den kumulativa nederbörden har också räknats ihop per vintersäsong.

Eftersom väderstationen placerades ut 2011 är vintern 2011 den första vintersäsongen som meterologiska data används. Sammanlagt är det 58 760 poster från 2011-08-25 till 2015-09-02 som har bearbetats.

Page 17: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

17

För att göra den vidare analysen togs data för alla parametrar (tryck och meteorologi) ut för fyra definierade vintersäsonger. Vintersäsongens start valdes till tidpunkten för isläggningen på sjön, som under de här åren inträffar i början av oktober. Vintersäsongens slut definierades som tidpunkten när vårsmältningen och tiningen av aktiva lagret kommit igång (vilket sammanfaller med att vattentrycket stiger markant). Under de fyra undersökta åren sker det vanligtvis under andra halvan av maj månad. Tabell 3 visar de resulterande vinterperiodernas längd.

Tabell 3. Indelning av vinterperioder, för vilka data har tagits ut och analyserats. För bestämning av start- och slutpunkter av vinterperioderna, se texten.

Period Startdatum Slutdatum

Vinterperiod 1 2011-10-01 2012-05-20

Vinterperiod 2 2012-10-01 2013-06-05

Vinterperiod 3 2013-10-01 2014-05-20

Vinterperiod 4 2014-10-01 2015-05-15

4.3 Analys av data

Den första utvärderingen av data var att illustrera inomårs och mellanårsvariationer av vattentrycket i ett diagram. Tryckvärden för hela perioden 2011-08-25 – 2015-09-02 har plottats mot en tidsskala.

På samma sätt har tryckmätningar sammanställts i diagram mot tidsdata för varje vinterperiod. Därefter sammanfogades tryckvärdena för vinterperioderna med nederbörd respektive vindhastighet, för att ge en bild av hur värdena fördelades och för att se om det fanns tillfällen med tydlig koppling mellan de olika parametrarna.

För en vidare analys av vindens påverkan på mängden snö på isen användes ett beräknat gränsvärde på vindhastighet för erosion och vinddrift av snö. För Two Boat Lakes dräneringsområde har detta värde beräknats (enligt Li och Pomeroy, 1997) till 7-11 m/s beroende på lufttemperatur (Johansson E., personlig kommunikation). I nästa steg beräknades ett mått på hur långa perioder som vinden blåste över 7 m/s, och därmed kunde erodera bort snö från sjöisen, och när dessa perioder inträffade i tiden. Det här måttet på möjlig snöerosion plottades sedan mot tryckvariationer för respektive vinterperiod.

För att kontrollera om ett statistiskt samband finns mellan tryck och meteorologiska parametrar gjordes linjära regressionsanalyser, tryck mot nederbörd och tryck mot vindhastighet, för varje vinterperiod. Funktionen REGR i Excel har använts för regressionerna. R2-värdet från regressionen visar hur nära ett linjärt samband parametrarna är i procent, även kallat regressionens förklaringsgrad. Korrelationskoefficienterna och antalet frihetsgarder användes sedan för beräkning av P-värden för respektive vinterperiod.

En utvald tryckhändelse per vinterperiod har valts ut för att studeras mer i detalj utifrån diagrammen över tryckvariation och meteorologiska parametrar. För att se om höga värden av nederbörd och vindhastighet kan kopplas visuellt till time-lapse bilder med mycket snö respektive barblåst sjöisyta, har motsvarande tidsperioder under vintrarna 2,3 och 4 undersökts i bildmaterialet.

Page 18: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

18

5. Resultat

5.1 Tryckvariationer

Figur 6 presenterar tryckvariationerna i Two Boat Lake för alla år där mätningar genomförts. Resultaten visar att tryckvariationerna under respektive vinterperiod ser olika ut mellan de fyra åren, både i absoluta värden och i amplitud på variationen.

Vinterperiod 1: Trycknivån i sjön under vintersäsong 1 är mycket låg (Figur 6). Anledningen till detta är att föregående vår och sommar hade ovanligt lite nederbörd (Johansson 2016), vilket orsakade en tydlig sänkning av sjönivån. Amplituden på tryckvariationen är 0,04 m under större delen av denna vinterperiod. I slutet av vinterperioden finns dock en mycket kraftig höjning av trycket (0,08 m), se vidare avsnitt 5.2.

Vinterperiod 2: Trycknivån i sjön under denna period är betydligt högre än under föregående vinter. Amplituden på tryckförändringarna under denna vinterperiod är 0,08 m. I samband med vårsmältningen i slutet av vinterperioden stiger trycket ytterligare.

Vinterperiod 3: Vattentryckens nivå under vintern är tydligt högre än under vinterperiod 1 och tydligt lägre än under vinterperiod 2 (Figur 6). Amplituden på tryckförändringarna under vinterperiod 3 är 0,07 m. Liksom tidigare år stiger trycket ytterligare i samband med vårsmältningen i slutet av vinterperioden.

Vinterperiod 4: Nivån för trycken under denna vinterperiod är mycket lika de under föregående vinter. Dock är amplituden tydligt lägre, 0,04 m. Liksom föregående vinterperiod är detta en normal vinter i termer av trycknivå. Liksom alla föregående år stiger trycket ytterligare i samband med vårsmältningen i slutet av vinterperiod 4.

Page 19: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

19

Figur 6. Vattentrycksvariationer uppmätta i Two Boat Lake under perioden 2011-08-25 – 2015-09-02.

5.2 Nederbörd och vindhastighet kontra tryck

Som ett första steg i att undersöka om det finns samband mellan trycket i sjön under vintern och meteorologiska parametrar så har trycket plottats mot nederbörd, vindhastighet och den framräknade parametern för möjlig snöerosion. Enligt studiens hypotes så stiger trycket under perioder då snö samlas på sjöisen och sjunker under perioder då snötäcket minskar eller försvinner. För att lättare göra denna första utvärdering av om sådana samband finns, så har de meteorologiska parametrarna och trycken samlats, per vinterperiod, i diagramform. För varje vinterperiod har den tydligaste/största tryckhändelsen valts ut och de meteorologiska förhållandena kring den studerats mer i detalj.

Page 20: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

20

5.2.1 Vinterperiod 1

Figur 7 presenterar tryckvariation under vinderperiod 1 (2011/2012) samt nederbörd, vindhastighet och perioder med vindhastighet över tröskelvärdet för erosion av snö. Denna vinterperiod utgör som tidigare nämnts en vinter med ovanligt låg sjönivå. Under perioden förekommer ett flertal stormtillfällen med höga vindhastigheter och nederbörd (Figur 7a,b). Vid de flesta av dessa tillfällen sammanfaller de höga vindhastigheterna med att nederbörd faller. Trycken under vinterperioden är generellt sett stabila utan större variationer eller långsiktiga trender. Ett undantag från detta är en helt dominerande tryckhändelse som sker i slutet av vinterperioden under en knapp vecka (5-9 april). Trycket stiger här med hela 0,08 m, vilket är betydligt mer än vid något annat tillfälle under någon av de studerade vinterperioderna. Vid detta tillfälle faller, för platsen stora mängder nederbörd (Figur 7a). Denna period har valts ut för en mer detaljerad beskrivning.

Figur 7. Tryckvariation under vintersäsong 1 jämfört med (a) nederbörd, (b) medelvindhastighet (över 3 h) och (c) perioder med vindhastighet över tröskelvärdet för erosion av snö (7 m/s) och hur långa dessa perioder är i timmar. Notera att y-skalan för trycket i detta diagram täcker ett dubbelt så stort område som i figurerna 8-10, p.g.a. att tryckvariationerna under denna vintesäsong, totalt sett, är betydligt större än under de övriga tre vinterperioderna. Den utvalda tryckperioden är markerad med ett grönt fält.

Page 21: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

21

5.2.2 Vinterperiod 2

Figur 8 visar tryckvariation under vinterperiod 2 (2012/2013) jämfört med nederbörd, vindhastighet och perioder med vindhastighet över tröskelvärdet för erosion av snö (7 m/s), samt hur långa dessa senare perioder är i timmar. Under vinterperiod 2 förekommer två längre perioder med generell ökning av trycket (Figur 8). Den första perioden sträcker sig från omkring 18 oktober till 24 november 2012 och den andra från 8 maj till 23 maj 2013. Vid två andra kortare tillfällen förekommer höga vindhastigheter, över gränsvärdet för snöerosion under flera dygn i sträck (runt 24 januari och 26 april 2013) (Figur 8c). Perioden runt 24 januari har valts ut för en mer detaljerad beskrivning. Under vintern förekommer även några tillfällen med kraftig nederbörd (Figur 8a), varav två sammanfaller med perioder med höga vindhastigheter och förändringar i tryck.

Figur 8. Tryckvariation under vindersäsong 2 jämfört med (a) nederbörd, (b) medelvindhastighet (över 3 h) och (c) perioder med vindhastighet över tröskelvärdet för erosion av snö (7 m/s), samt hur långa dessa senare perioder är i timmar. Den utvalda tryckperioden är markerad med ett grönt fält.

Page 22: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

22

5.2.3 Vinterperiod 3

Figur 9 presenterar tryckvariation under vinterperiod 3 (2013/2014) tillsammans med nederbörd, vindhastighet och perioder med vindhastighet över gränsvärdet för snö. Tryckvariationerna under denna vinterperiod uppvisar inga stora generella långsiktiga upp- eller nedgångar som vinterperiod 2 gör. Dock finns ett fåtal tillfällen där trycket har en mycket tydlig variation. Den tydligaste händelsen sker under perioden 20 nov 2013 till 15 december då trycket först långsamt stiger, till ett tydligt maximum, varefter det faller mycket kraftigt på kort tid. Efter det stiger trycket igen till ungefär den nivå det var innan. Denna period har valts ut för en mer detaljerad beskrivning.

Figur 9. Tryckvariation under vindersäsong 3 jämfört med (a) nederbörd, (b) medelvindhastighet (över 3 h) och (c) perioder med vindhastighet över tröskelvärdet för erosion av snö (7 m/s), samt hur långa dessa perioder är i timmar. Den utvalda tryckperioden är markerad med ett grönt fält.

Page 23: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

23

5.2.4 Vinterperiod 4

Figur 10 visar tryckvariation, nederbörd, vindhastighet och perioder med vindhastighet över gränsvärdet för snö under vinterperiod 2 (2014/2015).

Tryckvariationerna under denna vinterperiod uppvisar inga längre perioder med generell tryckuppgång eller tryckminskning, som vinterperiod 2 uppvisade (Figur 10). Tryckamplituden under hela denna vinterperiod är den lägsta för de fyra vintersäsongerna, enbart 0,035 m. Men även under denna säsong finns några större tydliga variationer i tryck, den tydligaste med start runt 6 december 2014. Denna period har valts ut för en mer detaljerad beskrivning. Denna vinter har färre nederbördstillfällen än de tidigare vinterperioderna, men mängden nederbörd vid varje tillfälle är oftast betydligt större (Figur 10a).

Figur 10. Tryckvariation under vindersäsong 4 jämfört med (a) nederbörd, (b) medelvindhastighet (över 3 h) och (c) perioder med vindhastighet över tröskelvärdet för erosion av snö (7 m/s), samt hur långa dessa perioder är i timmar. Notera att y-skalan för nederbörd i denna figur täcker dubbelt så stort intervall som i figurerna 7-9. Den utvalda tryckperioden är markerad med ett grönt fält.

Page 24: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

24

5.3 Regressionsanalys och spridningsdiagram för vinterperioderna 1 till 4

Figur 11 till 14 presenterar spridningsdiagram och resultat från de linjära regressionsanalyserna för den beräknade kumulativa nederbörden mot tryck för de fyra vinterperioderna. Tabell 4 visar statistiska parametrar från regressionsanalyserna. Antalet värden i respektive regression redovisas i figurtexterna. Motsvarande spridningsdiagram har även gjorts med vindhastighet mot tryck, vilka inte visade på några tydliga samband. Dessa resultat redovisas därför i Appendix 1, men inkluderas inte här eller i diskussionen.

Figur 11. Spridningsdiagram för tryck och kumulativ nederbörd för vinterperiod 1 (Tabell 3). Antalet värden i regressionen är 1863 stycken.

Figur 12. Spridningsdiagram för tryck och kumulativ nederbörd för vinterperiod 2 (Tabell 3). Antalet värden i regressionen är 1983 stycken.

Page 25: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

25

Figur 13. Spridningsdiagram för tryck och kumulativ nederbörd för vinterperiod 3 (Tabell 3). Antalet värden i regressionen är 1855 stycken.

Figur 14. Spridningsdiagram för tryck och kumulativ nederbörd för vinterperiod4 (Tabell 3). Antalet värden i regressionen är 1815 stycken.

Page 26: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

26

Tabell 4. Statistiska parametrar från den linjära regressionen mellan tryck och kumulativ nederbörd.

5.4 Time-lapse bilder

För vinterperiod 1 finns inget bild eller filmmaterial (Tabell 2). För övriga vintersäsonger har bild och filmmaterial utvärderats för att illustrera förhållandena vid sjöng kring Two Boat Lake under perioderna med tryckvariationer som beskrivs i avsnitt 5.2. För den utvalda tryckperioden för vinterperiod 2 (runt 24 januari 2013) gick dock inte filmmaterialet att utvärdera i detalj p.g.a. att vissa bilder saknades. Därför exemplifieras detaljförhållandena vid sjön med bilder enbart för de två utvalda perioderna under vinterperioderna 3 och 4.

5.4.2 Vinterperiod 2

Figur 15 visar exempel från time-lapse filmen med snöförhållandena vid sjön före och efter den utvalda tryckhändelsen (Figur 8). Eftersom förhållandena kring 24 januari inte finns fullständigt dokumenterade i time-lapse filmen, kan bildmaterialet inte bidra till en detaljerad beskrivning av händelseförloppet.

Figur 15. Time-lapse bilder över Two Boat Lake från 2013-01-20 (vänster) och 2013-01-25 (höger).

Parameter Vintersäsong 1 Vintersäsong 2 Vintersäsong 3 Vintersäsong 4

Antal frihetsgrader 1862 1982 1854 1814

r2-värde 0,629 0,012 0,400 0,056

Korrelations- koefficient r

0,793

0,110

0,632

0,237

P-värde < 0.0001 < 0.0001 < 0.0001 < 0.0001

Page 27: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

27

5.4.3 Vinterperiod 3

Figur 16 visar exempel på time-lapse bilder vid Two Boat Lake före, under och efter den utvalda tryckhändelsen (Figur 9). Figur 16 (övre vänstra) visar situationen innan trycket börjat stiga tydligt i sjön, övre högra bilden visar snöförhållandena när trycket nått sitt maximala värde. Nedre vänstra bilden visar snöförhållandena ett drygt dygn senare när trycket sjunkit till sitt lägsta värde. Sista bilden (nedre högra) visar snöförhållandena när trycket åter ökar.

Figur 16. Time-lapse bilder över Two Boat Lake från 2013-11-20 (övre vänster), 2013-12-11 (övre höger), 2013-12-13 (nedre vänster) och 2013-12-15 (nedre höger).

Page 28: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

28

5.4.4 Vinterperiod 4

Den utvalda tryckförändringen under vinterperiod 4 (Figur 10) illustreras först med övre vänstra bilden i Figur 17, vilken visar situationen när trycket är som lägst (5 december 2014). Efterföljande bilder (övre högra och den nedre bilden) illustrerar snöförhållandena vid två tidpunkter under den efterföljande perioden av tryckökning.

Figur 17. Time-lapse bilder över Two Boat Lake från 2014-12-05 (övre vänster), 2014-12-10 (övre högra) och 2014-12-18 (nedre).

Page 29: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

29

6. Diskussion

6.1 Tryckvariationer, nederbörd och vind

Tryckvariationer under året

Vattentrycksvariationerna i Two Boat Lake (Figur 6) under hela mätperioden (2011-08-25 – 2015-09-02) visar att variationerna mellan åren är betydligt större än inom vinterperioderna för respektive år. Detta syns tydligt mellan det torra året åren 2011 och det våta året 2012. Detta har även tidigare visats för åren 2010-2013 av Johansson et al. (2015). De meteorologiska och hydrologiska förhållandena under de korta perioderna av vår, sommar och höst ger stora variationerna i tryck (sjönivå). På våren är det snösmältning och tining av det aktiva lagret som får vattentrycket att höjas snabbt, därefter kommer sommaren och högre temperaturer med torka och avdunstning vilket ger en sänkning av vattennivån (Johansson 2016). Förhållandena under vår, sommar och höst bestämmer därmed tryckets utgångsläge inför vinterperioderna. Trycken under vinterperioderna är stabilare än under sommarperioderna. Dock förekommer ett flertal tydliga perioder med tryckvariationer även under vinterperioderna (Figurerna 6-10). Liksom nämnts tidigare har en sådan tydlig tryckhändels valts ut per vinterperiod och diskuteras mer i detalj nedan.

Vinterperiod 1

Vid 3-4 tillfällen under denna vinterperiod sammanfaller trycksänkning med tillfällen då vindhastigheten, upp till ett dygn, överskrider värdet för när snö kan eroderas från sjöytan. Vid några av dessa tillfällen sammanfaller även den efterföljande perioden när trycket stiger igen med hög nederbörd. Utöver dessa perioder finns även tillfällen med hög vindhastighet utan att trycket sjunker, samt perioder med nederbörd utan tydlig ökning i tryck.

Vid den mycket stora tryckökningen som sker i slutet av vinterperioden (5-9 april) stiger trycket med hela 0,08 m. En jämförelse mot lufttemperaturdata visar att den egentliga smältsäsongen inte kommit igång vid denna tidpunkt. Den stora tryckökningen beror därför inte på införsel av smältvatten i sjön. Däremot sammafaller perioden med tryckökningen till stora delar med perioden med kraftigaste och mest ihållande nederbörd under hela vintern, då en snömängd motsvarande 21 mm vatten tillfördes området (Figur 7a). Det motsvarar runt 20 cm nyfallen torr nysnö (Tabell 1). De dagar då nederbörden föll var vindhastigheten låg (Figur 7b), och lägre än gränsvärdet för erosion av snö (Figur 7c). Detta är tillsammans en stark indikation på att den snö som föll över sjöisen stannade kvar vid detta tillfälle, och att denna snö är orsaken till den stora observerade tryckökningen.

Efter perioden med den kraftiga tryckökningen kommer en tydlig period med minskat tryck. Denna period sammanfaller helt med en tredagarsperiod där vindhastigheten har ökat och tydligt överskrider värdet för snöerosion. Det är därför mycket troligt att denna tryckminskning orsakas av att snötäcket på sjön minskar p.g.a. vinderosion.

Page 30: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

30

Vinterperiod 2

Trycknivån i sjön under vinterperiod 2 är betydligt högre än under föregående vinter, vilket orsakats av hög nederbörd under vår, sommar och höst 2012.

Under denna vinterperiod förekommer två längre perioder med generell ökning av trycket (2012-10-18 till 2012-11-24, och 2013-05-08 till 2013-05-23). Under dessa perioder faller nederbörd under längre tider, samtidigt som vindintensiteten är låg (Figur 8a,b), lägre än gränsvärdet för snöerosion (utom för någon enstaka kort period) (Figur 8c). Eftersom den långsiktiga ökningen av trycket sammanfaller med långa perioder av nederbörd, utan att vinden kan erodera bort snön, är det troligt att snömängden på sjöytan förklarar ökningen i tryck.

Vid två andra kortare tillfällen förekommer höga vindhastigheter, över gränsvärdet för snöerosion under flera dygn i sträck (runt 24 januari och 26 april 2013) (Figur 8c). Det första tillfället föregås av ett kraftigt nederbördstillfälle samtidigt som trycket stiger i sjön (Figur 8a). Den efterföljande perioden med kraftig vind sammanfaller med att trycket i sjön sjunker tydligt inom ett dygn. En bild före och en efter denna tryckhändelse illustrerar detta (Figur 15). Samvariationen mellan tryck och meteorologiska parametrar tyder på att det finns en koppling mellan dem.

Vid det andra tillfället (runt 26 april) faller stora mängder nederbörd samtidigt som vindhastigheterna är höga. Vid detta tillfälle syns dock ingen tydlig minsking av trycket, som det gör kring tillfället med hög vindhastighet kring 24 januari. En anledning till att nederbörden vid detta tillfälle inte återspeglas i en tryckökning skulle kunna vara att den kraftiga vinden under nederbördstillfället gör att snön inte stannar kvar på sjöytan.

Vinterperiod 3

Från mätningarna av nederbörd vid Two Boat Lake, och vid en jämförelse med den längre mätserien från Kangerlussuaq, så kan år 2013 definieras som ett nederbördmässigt normalår (Johansson 2016). Detta reflekteras även i vattennivån i Two Boat Lake för vinterperiod 3.

Vinterperiod 3 innehåller ett fåtal tillfällen där trycket har en tydlig variation. Det tydligaste exemplet är att trycket generellt stiger från runt 20 nov 2013 fram till 13 december då det når en tydlig topp. Därefter sjunker trycket mycket kraftigt under nästa dygn, varefter det igen fortsätter att generellt stiga. Under uppbyggnadsfasen av trycket, fram till 13 december, faller stora mängder nederbörd samtidigt som vindhastigheterna är relativt låga (Figur 9 a,b). Ett flertal dygn med mycket kraftig nederbörd, som avslutar den långa nederbördsperioden, sammanfaller med tidpunkten när trycket når sitt största värde. Den korta efterföljande perioden med kraftigt sjunkande tryck sammanfaller med en kort period av höga vindhastigheter, över tröskelvärdet för snöerosion (Figur 9b,c).

Hela det här förloppet illustreras mycket väl i bildmaterialet från Two Boat Lake (Figur 16). Den 20 november visar bilderna situationen innan tryckökningen börjar. Vid detta tillfälle är isytan på sjön huvudsakligen fri från snö. Därefter ökar trycket och bilden från 11 december visar en helt snötäckt sjöyta vid tidpunkten för det maximala trycket (Figur 9a). Inom loppet av drygt ett dygn faller sen trycket markant samtidigt som vinden ökar mycket kraftigt. Vid detta tillfälle, 13 december, visar bilden från sjön åter en barblåst sjöyta. När trycket igen stiger efter denna sänkning visar bilden från 15 december (Figur 16) att sjöytan åter blir snötäckt. Detta exempel från vinterperiod 3 visar att en längre tryckökning, följd av en mycket snabb och kraftig sänkning av trycket (på runt ett dygn), och en avslutande period där trycket stiger igen, verkar tydligt kopplade till meteorologiska skeenden.

Page 31: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

31

Vinterperiod 4

Den största och tydligaste tryckhändelsen under denna vinterperiod startar runt 6 december 2014. I motsats till exemplet från föregående vinterperiod, finns vid denna händelse ingen första längre uppbyggnad av höga tryck (Figur 10). Efter en mindre kort ökning i samband med ett enstaka nederbördstillfälle sjunker istället trycket till ett minimum, varefter det stiger igen inom loppet av 10 dagar. Perioden med trycksänkning sammanfaller med en kort period (ett dygn) med kraftig vind kring 5-6 december, då vindhastigheten överstiger gränsvärdet för erosion av snö (Figur 10 b,c). Vid det här tillfället visar bildmaterialet från 5 december (Figur 17) att sjöisen är fri från snö. Därefter kommer ett antal nederbördstillfällen samtidigt som trycket i sjön ökar igen under tiodagarsperioden (Figur 10a). Time-lapsebilderna under denna period av tryckökning visar på ett ökande snötäcke i dräneringsområdet och på sjön, tex i bilderna från 10:e och 18:e december (Figur 17). Trycksänkningen och tryckökningen vid denna händelse stämmer väl överens med det som ses i meteorologiska data och i bildmaterialet, vilket, liksom de övriga exemplen från de tidigare vintrarna, stöder hypotesen om att trycket i sjön under vintern delvis är styrt av meteorologiska händelser och inte av variation i sjönivå. Även de flesta andra tryckhändelserna under vinterperioden sammanfaller med nederbördstillfällen och/eller tillfällen med kraftig vind. Många av dessa övriga tillfällen är korta, och det är svårare att reda ut detaljförloppet än i exemplet ovan.

6.2 Regressionsanalys

De första försöken med spridningsdiagram och regressionsanalys för nederbörd och tryck gjordes med data där nederbörden angavs som enskilda värden för alla tretimmarsintervall under vinterperioden. Eftersom detta sätt att beskriva nederbörd inte visar hur snön ökar i mäktighet över tiden så visade dessa spridningsdiagram ingen sammanhållen eller tydlig bild. Därför användes istället den beräknade kumulativa nederbörden i analysen, vilket gav spridningsdiagram som visade att någon form av samband finns mellan tryck och nederbördsmängd, vilket ses i Figurerna 11-14.

R2- värdena från den bivariata regressionsanalysen visar inte på något genomgående starkt linjärt samband mellan tryck och nederbörd för de olika vinterperioderna. Ett undantag från detta är vinterperiod 1 och 3, som uppvisar en viss linjäritet med R2 värden på 0,63 och 0,40 (Figur 11 och 13). En anledning till att data för vinterperiod 1 uppvisar en större linjäritet än för de övriga vintrarna är förmodligen att trycket är ganska jämnt under större delen av vinterperioden och sen ökar mycket kraftigt vid ett extremt tillfälle i slutet av vintern, samt att det vid detta tillfälle sammanfaller med vinterns kraftigaste nederbördsperiod.

De P-värden som beräknats för respektive vinterperiod (Figurerna 11-14 och Tabell 4), är alla mindre än 0,05. Det skulle kunna tolkas som om att resultatet är signifikant på en 95-procentig nivå. Skattningar av P-värden (eller motsvarande T-värden) från regressioner bygger dock på att mätningarna är oberoende. Den kumulativa variabeln för nederbörd är definitionsmässigt (tids-) beroende, vilket gör att P-värdenas (och även motsvarande T-värden) användbarhet kan ifrågasättas.

En anledning till att vintrar överlag inte uppvisar ett linjärt samband mellan tryck och kumulativ nederbörd kan vara att regressionen enbart gjorts mot en meteorologisk parameter i taget. Resultatet från analysen av diagrammen med tryck, kumulativ nederbörd och vind (Figurerna 7-10) visar att nederbördstillfällen ofta verkar vara kopplade mot perioder med tydligt ökat tryck, samtidigt som höga vindhastigheter är kopplade till perioder med tydliga trycksänkningar. Det betyder att en bivariat

Page 32: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

32

regression, där tryck analyseras mot enbart en meteorologisk parameter, förmodligen inte kan fånga upp alla de samband som finns representerade i tryckkurvan. Speciellt inte när det är frågan om två motverkande meteorologiska parametrar som i fallet nederbörd och vind. Dessutom kan det finnas ytterligare parametrar som påverkar tryckkurvan som inte heller inkluderats i regressionsanalysen, t.ex. sublimering. Därutöver kan det finnas andra, icke-linjära, samband mellan parametrarna.

Alla spridningsdiagramen uppvisar en mer eller mindre tydlig ”S-form”, tydligast för vinterperiod 2 och 3 (Figur 12 och 13). En förklaring till S-formen skulle eventuellt kunna vara att trycket har påverkats av mer än en meteorologisk parameter (d.v.s. mer än av enbart nederbörd). Orsaken till den S-formen skulle kunna undersökas vidare med andra statistiska metoder, men det har av tidsskäl inte kunnat göras inom den här studien.

6.3 Time-lapse bilder

Exempel på bilder från de olika tryckhändelserna har inkluderats i diskussionen kring respektive vinterperiod i avsnitt 6.1. Analysen av det omfattande materialet med time-lapse bilder och filmer från Two Boat Lake har bidragit till att kunna tolka och exemplifiera tryckvariationerna observerade från den automatiska väderstationen. Bildmaterialet i sig hade inte varit tillräckligt för att klargöra sambandet mellan tryck och meteorologi under vinterperioderna, men det är till mycket stor hjälp och komplement vid analysen av de meteorologiska data som samlats in från väderstationen. Bilderna åskådliggör på ett bra sätt de skeenden som man ser i data. Bild och filmmaterialet skulle kunna utnyttjas mer, och eventuellt även på andra sätt, i en framtida studie med större tidsmässig omfattning än detta examensarbete hade.

6.4 Avslutande diskussion

Eftersom det inte finns några andra undersökningar där sjöar i periglaciala klimat studerats på samma sätt som vid Two Boat Lake, specifikt inte några där tryckmätningar i sjön har analyserats mot meteorologiska parametrar under vintern, går det inte att sätta dessa delar av studien i relation till tidigare studier. Även observationen och en detaljerad beskrivning av en sjö med en verifierad talik som förbinder sjön med det djupa grundvattnet under permafrosten är unikt för Two Boat Lake.

När resultaten och beskrivningarna av de individuella vinterperioderna, och deras respektive spridningsdiagram, vägs ihop, visar dessa att det finns ett samband mellan tryckvariationer i Two Boat Lake under vinterperioderna och meteorologiska händelser (nederbörd och vind). För de perioder som beskrivits mer i detalj, visar resultaten att de tillfällen då medelvindhastigheten (över tre timmar) överskrider värdet för erosion av snötäcket på sjöytan så minskar trycket i sjön. Omvänt, så ökar trycket i sjön vid många av de perioder som domineras av kraftigare nederbörd.

Under vinterperioderna finns också flera tillfällen när en tryckminskning sker utan att vinden överskrider gränsvärdet för erosion av snö. I detta fall bör minskningen av tryck bero på något annat än höga vindhastigheter. En sådan process är sublimering, vilket innebär att snöytan förlorar massa genom att vatten övergår direkt från fast form (snöns iskristaller) till gasform (vattenånga i luften). Sublimering har visats sig vara en viktig process som minskar mängden snö under kalla klara och blåsiga dagar, se t.ex. Pomeroy och Gray (1995) och Pomeroy et al. (1997). I april 2013 uppmätte Johansson et al. (2015) storleken på sublimering vid Two Boat Lake till 0,4-1,1 mm per dag. Ihållande

Page 33: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

33

perioder med vind, som inte behöver överskrida gränsvärdet för erosion, skulle på detta sätt kunna gynna en kraftigare sublimering av snön vid Two Boat Lake, vilket i sin tur skulle resultera i ett minskat tryck.

Vid andra tillfällen under vinterperioderna överskrider vindhastigheten gränsvärdet för erosion utan att trycket i sjön minskar. Detta skulle kunna förklaras t.ex. av att det redan innan vindökningen inte finns någon snö på sjöytan som skulle kunna eroderas och blåsa bort. Det skulle också kunna förklaras av att det blåser kraftigt samtidigt som det faller mycket snö, och de två processerna motverkar varandra. I många fall är det förmodligen så att kombinationer av dessa skeenden ger ett visst resultat i tryckkurvan.

Det är värt att notera att de båda situationerna ovan oftast gäller tryckhändelser som är mindre uttalade än i de exempel som beskrivits i detalj för varje vinter, där sambandet mellan tryck och nederbörd/vind stämmer med hypotesen. Den övergripande slutsatsen är att de undersökta stora/tydliga variationerna i tryck under de fyra undersökta vinterperioderna kan förklaras genom meteorologiska händelser kopplade till mängden snö på sjöns isyta, och att de därför inte reflekterar variationer i sjönivå. Bild och filmmaterial från time-lapsekameran har varit till mycket stor hjälp vid analys och exemplifiering av de meteorologiska data som samlats in från väderstationen.

Resultaten från studien, som visar att de tydligaste tryckvariationerna som förekommer under vintern i många fall kan förklaras av meteorologiska händelser, och vid dessa tillfällen alltså inte representerar variationer i sjönivå, bidrar till att öka den detaljerade förståelsen för hydrologin vid en sjö belägen i ett periglacialt klimat på västra Grönland. I arbetet med att analysera långsiktig säkerhet hos det planerade förvaret för använt kärnbränsle i Sverige ingår att analysera effekterna av klimatscenarier som innehåller framtida perioder av periglaciala förhållanden i Forsmark (se t.ex. SKB 2010, 2013). Det första möjliga tillfället som periglaciala förhållanden med permafrost skulle kunna inträffa i Forsmark är om runt 17 000 år, och nästa möjliga period om ca 54 000 år (Brandefelt et al. 2013). Under dessa perioder kommer solinstrålning mot jorden att vara låg (Berger, 1978). Beroende på hur snabbt halterna av växthusgaser i atmosfären skulle sjunka fram till dessa tidpunkter, så visar klimat- och permafrostsimuleringar att klimatet i Forsmark då skulle kunna resultera i periglaciala förhållanden med permafrost (Brandefelt et al. 2013). I SKB:s analyser av långsiktig förvarssäkerhet behöver man för dessa periglaciala perioder kunna beskriva de hydrologiska förhållandena i detalj för att kunna göra realistiska simuleringar av hur vatten och ämnen transporteras i landskapet (se t.ex. SKB 2011, Johansson 2016). Den här studien bidrar till en ökad förståelse av hydrologin i periglaciala områden med permafrost och talikar vilket ingår som en del i kommande analyser av långsiktig säkerhet för det planerade kärnbränsleförvaret i Sverige.

6.5 Osäkerhetsfaktorer

Gränsvärdet för vindhastighet där snö kan börja eroderas vid Two Boat Lake är beräknat till 7-11 m/s, enligt Li och Pomeroy (1997) (Johansson E, muntlig kommunikation). I det här arbetet valdes gränsvärdet för vinderosion till 7m/s, vilket utgör den nedersta delen av osäkerhetsintervallet för parametern. Det låga gränsvärdet valdes för att försäkra sig om att kunna se alla potentiella perioder med snöerosion under vinterperioderna. Detta gör att tiderna med vindhastighet över gränsvärdet blir längre än om ett högre gränsvärde hade valts. Det resulterar i sin tur i att fler korta perioder med vind över gränsvärdet inkluderas i diagramen (Figurerna 7-10c). Även om det lågt valda gränsvärdet skulle överskatta längden på tidsperioderna något, har det ingen betydelse för analysen och tolkningen av

Page 34: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

34

resultaten, eftersom ett högre gränsvärde bara skulle korta vissa av staplarna i diagrammen något. De perioder med lång tid av vindhastighet över gränsvärdet (höga staplar i Figurerna 7-10c), och som använts i analysen, skulle ändå vara dominerande.

Det finns även andra meteorologiska parametrar än nederbörd och vindhastighet som skulle kunna ha en inverkan på snömängden, och därmed trycket i sjön, t.ex. vindriktning och luftfuktighet. I bildmaterialet från Two Boat Lake är det tydligt att perioder med omfördelning av snö, både på sjöytan och i dräneringsområdet runt omkring, sker. Det finns många studier som undersöker när och hur snö eroderas och omfördelas i landskapet (e.g. Hiemstra et al. 2006; Vionnet et al. 2014). Med tanke på det ovanligt stora och detaljerade dataunderlaget som finns tillgängligt för Two Boat Lake och dess dräneringsområde, så skulle detta även kunna göras för denna plats. Att analysera den möjliga inverkan av t.ex. vindriktning och luftfuktighet på mängden snö på Two Boat Lake har dock inte ingått i den här studien.

7. Slutsatser

• En övergripande slutsats från studien är att de undersökta stora/tydliga variationerna i tryck under de fyra undersökta vinterperioderna till viss del kan förklaras genom meteorologiska händelser (nederbörd och vind) kopplade till mängden snö på sjöns isyta, och att de därför inte reflekterar variationer i sjönivå.

• Resultaten visar att de tillfällen då medelvindhastigheten (över tre timmar) överskrider värdet för erosion av snötacket på sjöytan sammanfaller med ett minskat tryck i sjön. Omvänt, så ökar trycket i sjön vid många av de perioder som domineras av kraftig nederbörd.

• Perioder med tryckökning, som sammanfaller med perioder med nederbörd, är ofta mer utdragna i tiden än perioder då trycket sänks p.g.a. höga vindhastigheter (vilket kan ske på runt ett dygn).

• Spridningsdiagrammen indikerar att det finns ett samband mellan kumulativ nederbörd och vattentryck i sjön. Den bivariata regressionsanalysen visar dock generellt sett inte på något starkt linjärt samband mellan tryck och kumulativ nederbörd under de fyra undersökta vinterperioderna. Regressionen har enbart gjorts mot en meteorologisk parameter i taget, medan resultaten från de visuella jämförelserna i diagrammen över tryck, nederbörd och vind tyder på att det är minst två meteorologiska parametrar som kan ge upphov till tryckvariationer under vintern. Effekten av dessa två parametrar kan dessutom i vissa situationer motverka varandra. Andra typer av statistiska analyser, t.ex. multivariat regressionsanalys, eller analys av kortare perioder, skulle därför eventuellt kunna tydligöra sambanden ytterligare.

• Resultaten från studien bidrar till att öka den detaljerade förståelsen för hydrologin vid Two Boat Lake på västra Grönland. Denna ökade förståelse av hydrologin i periglaciala områden med permafrost och talikar kan i sin tur ingå som en del i kommande analyser av långsiktig säkerhet för det planerade kärnbränsleförvaret i Sverige.

Page 35: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

35

Referenser Berger, A.L. 1978. Long-term variations of daily insolation and Quaternary climate changes. Journal

of the Atmospheric Sciences 35, 2362-2367.

Brandefelt, J., Q. Zhang, J. Hartikainen, J.O. Näslund, 2013. The potential for cold climate conditions and permafrost in Forsmark in the next 60,000 years. SKB TR-13-04, Svensk Kärnbränslehantering AB. 75 s.

Cappelen, J. (Ed). 2014. Weather and climate data from Greenland 1958-2013 – Observation data with description. DMI Technical Report, 14-08.

Claesson Liljedahl, L., A .Kontula, J. Harper, J.O. Näslund, J.-O. Selroos, P. Pitkänen, I. Puigdomenech, M. Hobbs, S. Follin, S. Hirschorn, P. Jansson, L. Kennell, N. Marcos, T. Ruskeeniemi, E-L. Tullborg, P. Vidstrand. 2016. The Greenland Analogue Project: Final report. SKB TR-14-13, Svensk Kärnbränslehantering AB.

Clarhäll, A. 2011. Studies of the periglacial environment – report from field studies in Kangerlussuaq, Greenland 2008 and 2010, SKB P-11-05, Svensk Kärnbränslehantering AB, 2011

Funder, S. V. 1989. Quaternary geology of the ice-free areas and adjacent shelves of Greenland. Quaternary geology of Canada and Greenland. In: Fulton, R. J., (ed). Quaternary geology of Canada and Greenland. Boulder, Colorado: Geological Society of America, 743–792.

Harper, J.,A. Hubbard, T. Ruskeeniemi, L. Claesson Liljedahl, A. Lehtinen , A. Booth,D. Brinkerhoff, H. Drake, C. Dow, S. Doyle, J. Engström, A. Fitzpatrick, S. Frape, E. Henkemans, N. Humphrey, J. Johnson , G. Jones, I. Joughin, K. E. Klint, I. Kukkonen, B. Kulessa, C.Landowski, K. Lindbäck, M. Makahnouk, T. Meierbachtol, T. Pere, K. Pedersen, R. Pettersson, S. Pimentel, D. Quincey, E-L. Tullborg, D. van As. 2011. The Greenland Analogue Project. Yearly report 2010. SKB R-11-23, Svensk Kärnbränslehantering AB.

Harper, J., A. Hubbard, T. Ruskeeniemi, L. Claesson Liljedahl, A. Kontula, M.Bougamont, J. Brown, A. Dirkson, C. Dow, S. Doyle, H. Drake, J. Engström, A. Fitzpatrick, S. Follin, S. Frape, J. Graly, K. Hansson, J. Harrington, E. Henkemans, S. Hirschorn, M. Hobbs, N. Humphrey, P. Jansson, J. Johnson, G. Jones, P. Kinnbom, L. Kennell, K.E.S. Klint, J. Liimatainen, K. Lindbäck, T. Meierbachtol, T. Pere, R. Pettersson, E-L. Tullborg, D. van As. 2016. The Greenland Analogue Project: Data and Processes. SKB R-14-13, Svensk Kärnbränslehantering AB.

Hiemstra, C. A., G. E. Liston, W. A. Reiners. 2006. Observing, modelling, and validating snow redistribution by wind in a Wyoming upper treeline landscape. Ecological Modelling 197 (1–2), 35–51.

IPCC. 2013. Climate change 2013: the physical science basis: summary for policymakers. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Available at: http://www.ipcc.ch.

Page 36: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

36

Johansson, E. 2016. The influence of climate and permafrost on catchment hydrology. Doctoral thesis in Physical geography at Stockholm university. ISBN 978-91-7649-390-8

Johansson, E., S. Berglund, T. Lindborg, J. Petrone, D. van As, D, L.-G. Gustafsson, J.-O. Näslund, H. Laudon, H. 2015. Hydrological and meteorological investigations in a periglacial lake catchment near Kangerlussuaq, west Greenland – presentation of a new multi-parameter data set. Earth System Science Data, 7(1), 93–108. doi:10.5194/essd-7-93-2015

Jouzel, J., V. Masson-Delmotte, O. Cattani, G. Dreyfus, S. Falourd, G. Hoffmann, B. Minster, J. Nouet, J.M. Barnola, J. Chappellaz, H. Fischer, J.C. Gallet, S. Johnsen, M. Leuenberger, L. Loulergue, D. Luethi, H. Oerter, F. Parrenin, G. Raisbeck, D. Raynaud, A. Schilt, J. Schwander, E. Selmo, R. Souchez, R. Spahni, B. Stauffer, J. P. Steffensen, B. Stenni, T. F. Stocker, J. L. Tison, M. Werner, E. W. Wolff. 2007. Orbital and millennial Antarctic climate variability over the past 800,000 years. Science 317(5839), 793–6. doi:10.1126/science.1141038

Li, L., J.-W. Pomeroy. 1997. Estimates of Threshold Wind Speeds for Snow Transport Using 673 Meteorological Data. Journal of Applied Meteorology (36):205-213.

Lisiecki, L. E., M. E. Raymo. 2005. A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic δ18O records. Paleoceanography, 20, 1–17.

McBean, G., G. Alekseev, D. Chen, E. Førland, J. Fyfe, P. Y. Groisman, R. King, H. Melling, R. Vose, P. H. Whitfield. 2005. Arctic climate: past and present. Arctic Climate Impacts Assessment (ACIA), C. Symon, L. Arris and B. Heal, Eds., Cambridge University Press, Cambridge, 21-60.NEEM community members, 2013. Eemian interglacial reconstructed from a Greenland folded ice core. Nature, 493(7433), 489–494. doi:10.1038/nature11789

PANGAEA database. http://doi.pangaea.de710-1594/PANGAEA.836178.

Petrone, J., G. Sohlenius, E. Johansson, T. Lindborg, J-O. Näslund, M. Strömgren. Submitted. Using ground-penetrating radar, topography and classification of vegetation to model the sediment and active layer thickness in a periglacial lake catchment, Western Greenland. Submitted to Earth System Science Data.

Pomeroy, J. W., D. M. Gray. 1995. Snowcover Accumulation, Relocation and Management, National Hydrological Research Institute Science Report, 7, Environment Canada, Saskatoon, Canada, 144 pp.

Pomeroy, J.W., P. Marsh, D. M. Gray. 1997. Application of a distributed blowing snow model to the Arctic. Hydrological Processes, 11, 1451-1464.

SKB. 2010. Climate and climate related issues for the safety assessment SR-Site. SKB TR-10-49, Svensk Kärnbränslehantering AB. 328 s.

SKB. 2011. Long-term safety for the final repository for spent nuclear fuel at Forsmark. Main Report of the SR-Site project. SKB TR-11-01, Svensk Kärnbränslehantering AB. 893 s.

Page 37: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

37

SKB. 2013. Climate and climate related issues for the safety assessment SR-PSU. SKB TR-13-05, Svensk Kärnbränslehantering AB. 216 p

Svendsen, J.I, H. Alexanderson, V.I. Astakhov, I.Demidov, J.A. Dowdeswell, S. Funder, V. Gataullin, M. Henriksen, C. Hjort, M. Houmark-Nielsen, H.W. Hubberten, O-. Ingólfsson, M. Jakobsson, K.H. Kjær, E. Larsen, H. Lokrantz, J.P. Lunkka, A. Lyså, J. Mangerud, A. Matiouchkov, A. Murray, P. Moller, F. Niessen, O. Nikolskaya, L. Polyak, M. Saarnisto, C. Siegert, M.J. Siegert, R.F. Spielhagen, R. Stein. 2004. Late Quaternary ice sheet history of northern Eurasia. Quaternary Science Reviews, 23, pp 1229–1271.

van Tatenhove, F. G. M., J. J. M., van der Meer, E. A. Koster, 1996. Implications for deglaciation chronology from new AMS age determinations in central west Greenland. Quaternary Research 45, 245–253.

Vidstrand, P., S. Follin, J.-O. Selroos, J.-O. Näslund. 2014. Groundwater flow modeling of periods with periglacial and glacial climate conditions for the safety assessment of the proposed high-level nuclear waste repository site at Forsmark, Sweden. Hydrogeology Journal 22, 1251–1267

Vionnet, V., E. Martin, V. Masson, G. Guyomarc’h, F. Naaim-Bouvet, A. Prokop, Y. Durand, C. Lac. 2014. Simulation of wind-induced snow transport and sublimation in alpine terrain using a fully coupled snowpack/atmosphere model. The Cryosphere 8, 395-415. doi:10.5194/tc-8-395-2014.

Vonk, J. E., S.E. Tank, W.B. Bowden., I. Laurion, W.F. Vincent, P. Alekseychi, M. Amyot, M.F. Billet, J. Canário, R.M. Cory, B.N. Deshpande, M. Helbig, M. Jammet, J. Karlsson, J. Larouche, G. MacMillan, M. Rautio, K.M. Walter Anthony, and K.P. Wickland,. 2015. Reviews and syntheses: Effects of permafrost thaw on Arctic aquatic ecosystems, Biogeosciences, 12, 7129-7167, doi:10.5194/bg-12-7129-2015.

Page 38: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

38

Appendix 1 Appendix 1 innehåller spridningsdiagram och regressioner för tryck mot medelvindhastighet för de fyra vinterperioderna. Regressioner är gjorda med medelvärde över en timme, var tredje timme, istället för medelvärde över tre timmar.

Figur A1. Spridningsdiagram för tryck och medelvindhastighet för vinterperiod 1.

Figur A2. Spridningsdiagram för tryck och medelvindhastighet för vinterperiod 2.

Page 39: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

39

Figur A3. Spridningsdiagram för tryck och medelvindhastighet för vinterperiod 3.

Figur A4. Spridningsdiagram för tryck och medelvindhastighet för vinterperiod 4.

Page 40: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

Institutionen för naturgeografi och ekosystemvetenskap, Lunds Universitet.

Student examensarbete (Seminarieuppsatser). Uppsatserna finns tillgängliga på institutionens

geobibliotek, Sölvegatan 12, 223 62 LUND. Serien startade 1985. Hela listan och själva uppsatserna

är även tillgängliga på LUP student papers (https://lup.lub.lu.se/student-papers/search/) och via

Geobiblioteket (www.geobib.lu.se)

The student thesis reports are available at the Geo-Library, Department of Physical Geography and

Ecosystem Science, University of Lund, Sölvegatan 12, S-223 62 Lund, Sweden. Report series started

1985. The complete list and electronic versions are also electronic available at the LUP student papers

(https://lup.lub.lu.se/student-papers/search/) and through the Geo-library (www.geobib.lu.se)

350 Mihaela – Mariana Tudoran (2015) Occurrences of insect outbreaks in Sweden in

relation to climatic parameters since 1850

351 Maria Gatzouras (2015) Assessment of trampling impact in Icelandic natural areas in

experimental plots with focus on image analysis of digital photographs

352 Gustav Wallner (2015) Estimating and evaluating GPP in the Sahel using

MSG/SEVIRI and MODIS satellite data

353 Luisa Teixeira (2015) Exploring the relationships between biodiversity and benthic

habitat in the Primeiras and Segundas Protected Area, Mozambique

354 Iris Behrens & Linn Gardell (2015) Water quality in Apac-, Mbale- & Lira district,

Uganda - A field study evaluating problems and suitable solutions

355 Viktoria Björklund (2015) Water quality in rivers affected by urbanization: A Case

Study in Minas Gerais, Brazil

356 Tara Mellquist (2015) Hållbar dagvattenhantering i Stockholms stad - En

riskhanteringsanalys med avseende på långsiktig hållbarhet av Stockholms stads

dagvattenhantering i urban miljö

357 Jenny Hansson (2015) Trafikrelaterade luftföroreningar vid förskolor – En studie om

kvävedioxidhalter vid förskolor i Malmö

358 Laura Reinelt (2015) Modelling vegetation dynamics and carbon fluxes in a high

Arctic mire

359 Emelie Linnéa Graham (2015) Atmospheric reactivity of cyclic ethers of relevance to

biofuel combustion

360 Filippo Gualla (2015) Sun position and PV panels: a model to determine the best

orientation

361 Joakim Lindberg (2015) Locating potential flood areas in an urban environment using

remote sensing and GIS, case study Lund, Sweden

362 Georgios-Konstantinos Lagkas (2015) Analysis of NDVI variation and snowmelt

around Zackenberg station, Greenland with comparison of ground data and remote

sensing.

363 Carlos Arellano (2015) Production and Biodegradability of Dissolved Organic Carbon

from Different Litter Sources

364 Sofia Valentin (2015) Do-It-Yourself Helium Balloon Aerial Photography -

Developing a method in an agroforestry plantation, Lao PDR

365 Shirin Danehpash (2015) Evaluation of Standards and Techniques for Retrieval of

Geospatial Raster Data - A study for the ICOS Carbon Portal

366 Linnea Jonsson (2015) Evaluation of pixel based and object based classification

Page 41: Hur påverkar snömängd och vindförhållande ...

methods for land cover mapping with high spatial resolution satellite imagery, in the

Amazonas, Brazil.

367 Johan Westin (2015) Quantification of a continuous-cover forest in Sweden using

remote sensing techniques

368 Dahlia Mudzaffar Ali (2015) Quantifying Terrain Factor Using GIS Applications for

Real Estate Property Valuation

369 Ulrika Belsing (2015) The survival of moth larvae feeding on different plant species

in northern Fennoscandia

370 Isabella Grönfeldt (2015) Snow and sea ice temperature profiles from satellite data

and ice mass balance buoys

371 Karolina D. Pantazatou (2015) Issues of Geographic Context Variable Calculation

Methods applied at different Geographic Levels in Spatial Historical Demographic

Research -A case study over four parishes in Southern Sweden

372 Andreas Dahlbom (2016) The impact of permafrost degradation on methane fluxes - a

field study in Abisko

373 Hanna Modin (2016) Higher temperatures increase nutrient availability in the High

Arctic, causing elevated competitive pressure and a decline in Papaver radicatum

374 Elsa Lindevall (2016) Assessment of the relationship between the Photochemical

Reflectance Index and Light Use Efficiency: A study of its seasonal and diurnal

variation in a sub-arctic birch forest, Abisko, Sweden

375 Henrik Hagelin and Matthieu Cluzel (2016) Applying FARSITE and Prometheus on

the Västmanland Fire, Sweden (2014): Fire Growth Simulation as a Measure Against

Forest Fire Spread – A Model Suitability Study –

376 Pontus Cederholm (2016) Californian Drought: The Processes and Factors

Controlling the 2011-2016 Drought and Winter Precipitation in California

377 Johannes Loer (2016) Modelling nitrogen balance in two Southern Swedish spruce

plantations

378 Hanna Angel (2016) Water and carbon footprints of mining and producing Cu, Mg

and Zn: A comparative study of primary and secondary sources

379 Gusten Brodin (2016) Organic farming’s role in adaptation to and mitigation of

climate change - an overview of ecological resilience and a model case study

380 Verånika Trollblad (2016) Odling av Cucumis Sativus L. med aska från träd som

näringstillägg i ett urinbaserat hydroponiskt system

381 Susanne De Bourg (2016) Tillväxteffekter för andra generationens granskog efter

tidigare genomförd kalkning

382 Katarina Crafoord (2016) Placering av energiskog i Sverige - en GIS analys

383 Simon Nåfält (2016) Assessing avalanche risk by terrain analysis An experimental

GIS-approach to The Avalanche Terrain Exposure Scale (ATES)

384 Vide Hellgren (2016) Asteroid Mining - A Review of Methods and Aspects

385 Christina Truedsson Sjöström (2016) How does the amount of snow and wind

conditions effect water pressure measurements during winter in a lake in western

Greenland?