WP 1: Observationer & prognoser

I detta WP insamlas och analyseras olika typer av högupplösta nederbördsobservationer och nederbördsprognoser.

 

Planerade aktiviteter

För att bedöma kvaliteten på högupplösta nederbördsprognoser krävs nederbördsobservationer på samma höga upplösning i tid och rum. Inom projektet ska olika observationskällor kombineras för att ta fram en nationell databas med en tidsupplösning på 1 timme, en rumsupplösning på 2×2 km och för så lång tidsperiod som möjligt (minst 5 år).

Tillgängliga källor är dels stationsdata av olika tidsupplösning (timme, dygn) och format (punktvärde, interpolerat grid), dels radarobservationer (1 timme (även kortare); 2×2 km). Omfattande utvärdering krävs för att komma till rätta med olika felkällor, särskilt radarobservationer är osäkra m.a.p. nederbördsintensiteten.

Målet är att ha två versioner av databasen; en kontinuerligt uppdaterad realtidsversion för prognosändamål och en mindre frekvent uppdaterad men kvalitetskontrollerad version för utvärdering av nederbördsprognoser samt historisk hydrologisk simulering.

Olika prognoser (KNEP, GLAMEPS, ECMWF) kommer att sparas och sammanställas i en databas. Träffsäkerheten ska utvärderas för olika områden med hänsyn tagen till beroenden av ledtid (d.v.s. tidsavståndet från prognosens utfärdande till själva händelsen) och nederbördens varaktighet. Utvärderingen ska göras i termer av relevanta mått på överensstämmelse i termer av träffsäkerhet m.a.p. både tid, plats och intensitet. Både deterministisk (för enskilda prognoser eller ensemble-median) och sannolikhetsbaserad (för full ensemble) utvärdering ska göras.

Utförd forskning och uppnådda resultat

Inledningsvis sammanställdes databaserna med observationer och prognoser enligt planeringen ovan. Prognoser sparas sällan rutinmässigt och därför har rutiner för sådant sparande fått utvecklas.


Mycket arbete har lagts på granskning och korrektion av nederbördsobservationer, både från stationer och från radar. Genom att kombinera stations- och radardata har ett antal stora och extrema historiska nederbördsfall analyserats m.a.p. nederbördsområdets storlek, struktur och rörelse.

Dessa egenskaper är viktiga för att bedöma möjligheten till prognosering. Några extrema händelser under projektets gång har studerats i samarbete med berörda kommuner, t.ex. Jönköping juli  2013 (Fig 1), och data använts för att bedöma kvaliteten på lokala observationer.

MSB intensiv nederbördsprojekt
Fig 1. Jämförelse mellan radar- och stationsobserverad nederbörd för extremfall i Jönköping sommaren 2013.
Förstora Bild

De nederbördsprognoser som hittills insamlats och studerats är:


-    KNEP: Korta Nederbördsprognoser - en kombination av radardata och vädermodell
-    GLAMEPS: Ensembleprognoser (50 medlemmar) från European Centre for Medium-range Weather Forecasting (ECMWF)


-    HARMONIE: SMHIs nya högupplösta prognossystem som utvecklas tillsammans  med Met.no inom samarbetet MetCoOp


I en studie undersöktes vilka möjligheter KNEP-prognoserna har att förutsäga extrem lokal korttidsnederbörd (med c:a 10 års återkomsttid). Dessa händelser orsakas nästan alltid av lokal konvektion sommartid, en process som är mycket svår att beskriva i vädermodeller.

Resultaten visade på en hyfsad träffsäkerhet i de prognoser som utfärdas 3 timmar innan händelsen, dock inte alltid med exakt rätt intensitet eller på exakt rätt plats. Viss förutsägbarhet fanns även 8 timmar innan regnhändelsen men 1 dygn i förväg fanns i prognoserna ingen tydlig signal.

Detta illustrerar väl svårigheterna att förutsäga extrem korttidsnederbörd och behovet av den pågående utvecklingen av både förbättrade, mer högupplösta nederbördsprognoser och förbättrad metodik för att använda dessa för hydrologisk prognosering.