Distributionsbaserad skalering (DBS)

För att använda de regionala klimatmodellernas utdata till att studera exempelvis hydrologiska effekter, krävs ytterligare bearbetning.

Klimatmodellerna kan i dagsläget inte beskriva det nutida klimatet tillräckligt väl för att ge en trovärdig hydrologisk respons, när utdata från klimatmodellen används direkt som indata till en hydrologisk modell.

En metod (DBS = distributionsbaserad skalering) har därför utvecklats som använder data från meteorologiska observationer till att justera klimatmodellens resultat för att ta bort de systematiska felen.

De korrigeringsfaktorer som då införs används vid beräkningen av framtidens klimat, varefter klimatberäkningens utdata blir statistiskt jämförbar med observationer och direkt kan användas som indata till en hydrologisk modell. Med DBS-metoden behålls både förändringar i medelvärden och förändringar i klimatets variabilitet som ges av klimatmodellen.

Figuren visar exempel på en anpassning med DBS-metoden. Efter anpassningen stämmer data väl överens med observerade data. Särskilt viktigt är att den överskattning av antal dagar med nederbörd med en viss intensitet, som ges av klimatmodellen, korrigeras.

Om analysen, bild 4
Observationer, rådata från en klimatmodell och data som anpassats med DBS-metoden. Till vänster dygnsmedeltemperatur (procent av tiden som viss dygnsmedeltemperatur underskrids och till höger nederbörd (andel dagar med olika nederbördsintensitet).
Förstora Bild

En förutsättning när metoden används är att resultaten för framtida tidsperioder jämförs med historiskt klimat såsom det beskrivs av klimatmodellen och inte av meteorologiska observationer. Det är inte heller möjligt att jämföra individuella dagar eller år med observationsdata.

Anpassning av klimatmodellsdata med hjälp av DBS-metoden användes för nederbörd och temperatur, vilka är drivvariablerna för den hydrologiska modellen. Den observerade nederbörd och temperatur som klimatmodellen anpassas mot har hämtats från en databas, PTHBV, som SMHI byggt upp med särskild inriktning på hydrologisk modellering.

Databasen innehåller interpolerade värden på nederbörd och temperatur, vilka anges i ett rikstäckande rutnät med upplösningen 4 km × 4 km. Data från SMHIs meteorologiska stationer har i denna databas interpolerats till gridrutor med hjälp av en geostatistisk interpolationsmetod som benämns optimal interpolation.

Metoden innebär att hänsyn tas både till stationernas avstånd från beräkningsrutan och till deras inbördes korrelation. För att i interpolationen kunna beskriva den rumsliga variationen, utnyttjas höjddata samt (för nederbörd) även information om typisk vindriktning och vindstyrka under olika delar av året och i olika delar av landet.

I databasen har den observerade nederbörden även korrigerats för mätförluster, som framförallt orsakas av att en del av nederbörden blåser förbi mätaren. Hänsyn tas till hur vindutsatt mätstationen är och om nederbörden faller som snö eller regn, vilket avgörs utifrån temperaturen.