Väder och atmosfärsdeposition i Kustzonsmodellen

Kustzonsmodellen använder data från flera andra modeller för att, på ett så verklighetstroget sätt som möjligt, kunna beräkna processer och förhållanden i Sveriges kustvattenförekomster. Tillrinning från land kommer från den hydrologiska modellen S-HYPE, information om deposition av kväve kommer från MATCH-modellen och väderdrivningen hämtas från den meteorologiska återanalysmodellen MESAN.

Vädret över havet

Vädret påverkar olika processer i kustzonen, bland annat ger vindstress på ytan en ökad omblandning inom och mellan olika kustvattenförekomster. Nederbörd kan medföra ett ökat nedfall av kväve och fosfor från atmosfären och temperaturen i luft och vatten hänger förstås ihop och påverkar fysikaliska, kemiska och biologiska processer i havet.            

Väderdrivning till Kustzonsmodellen

Grunddata för väderdrivning till Kustzonsmodellen har över tid hämtats från olika databaser och vädermodeller. Äldre data hämtas från en intern databas på SMHI och under 2000-talet har man gått över till att använda data från den meteorologiska återanalysmodellen MESAN (MESoskalig ANalys). I MESAN kombineras observationer med meteorologiska prognosmodeller (Hirlam t.o.m. år 2017 och därefter Arome) för att få till ett så verklighetstroget resultat som möjligt. MESAN har i dagsläget en upplösning på 2,5 x 2,5 km. De parametrar som hämtas från gridrutor belägna över havet är temperatur, vindhastighet, vindriktning, relativ luftfuktighet, molnighet och nederbörd för var tredje timme. Vissa av dessa parametrar justeras för att passa Kustzonsmodellens behov. Exempelvis kan vindhastigheten, som i den äldre databasen utgörs av geostrofisk vind och i MESAN av vinden på 10 meters höjd, justeras till att motsvara vindhastigheten vid vattenytan.

Nedfall av kväve och fosfor över havet

En av de belastningskällor som påverkar halten av näringsämnen i Sveriges kustvattenförekomster är deposition av kväve och fosfor från atmosfären. Förbränning av olja och kol, exempelvis från fordonstrafik, förbränning av biomassa, utsläpp från fosfatfabriker och ammoniakavdunsting i jordbruket är exempel på källor till spridning av fosfor och kväveföreningar i atmosfären. I gas eller i partikelform kan dessa ämnen transporteras långa sträckor i atmosfären innan de faller ned över land och hav med nederbörd eller i form av torrdeposition. De meteorologiska förhållandena är styrande för att bestämma vart luftföroreningarna tar vägen, hur de omvandlas och var och när de deponeras.

Atmosfärsdeposition av kväve i Kustzonsmodellen

I Kustzonsmodellen används årlig våt- respektive torrdeposition av oxiderat och reducerat kväve beräknat med spridningsmodellen MATCH. Årlig depositionsdata från MATCH summeras baserat på varje kustvattenförekomsts ytarea och nedfallet viktas med hjälp av information om nederbörd per månad i den aktuella vattenförekomsten.

MATCH är en avancerad datormodell som utvecklats på SMHI. Modellen använder detaljerad kartläggning av utsläpp av kemiska komponenter till atmosfären tillsammans med meteorologiska data för att beräkna omvandling, transport och nedfall av luftföroreningar. Mer information om MATCH-modellen och den information om deposition av kväve som används i Kustzonsmodellen finns att läsa i rapporterna Long-term sulfur and nitrogen deposition in Sweden samt Nationell miljöövervakning med MATCH Sverigesystemet.

Atmosfärsdeposition av fosfor i Kustzonsmodellen

Med MATCH-modellen görs inga beräkningar av fosfordeposition. Därför använder Kustzonsmodellen ett uppskattat värde för fosfordeposition på 0,5 kg P per km2 per månad, motsvarande 6 kg P per km2 per år. Värdet kommer ursprungligen från en äldre rapport från Naturvårdsverket: Nedfall av Kväve och Fosfor till Sverige, Östersjön och Västerhavet (Areskoug, 1993), men stämmer väl överens med skattningar som har gjorts under senare år. Helsingforskommissionen HELCOM skriver exempelvis i ett dokument från 2014, Information on atmospheric deposition of phosphorus, att 5 kg P per km2 per år är ett värde som är lämpligt att använda för deposition av fosfor i Östersjöområdet.

Värdet stämmer också bra med de (tämligen begränsade) mätningar som har gjorts av fosfordeposition i Sverige. Exempelvis visar mätningar under 2005-2010 av våtdeposition samt en del av torrdepositionen av fosfor vid tre svenska övervakningsstationer på en fosfordeposition på mellan 1 till 4,6 kg P per km2 per år. Dessa tre stationer har klassats som ”bakgrundsstationer” eftersom de är belägna i skogslandskap utan påverkan från jordbruk eller större punktkällor.

Information om atmosfärsdeposition i kustvattenförekomster

Resultat från Kustzonsmodellen, inklusive information om atmosfärsdeposition av kväve och fosfor i Sveriges kustvattenförekomster, kan laddas ner via sidan Modelldata per område. Resultaten visualiseras också i tjänsten Analysverktyg för övergödning i kustzon. I nedladdade filer och i visualiseringstjänsten redovisas nedfallet av kväve och fosfor i respektive kustvattenförekomst under rubriken Atmosfärsdeposition på vattenytan.