Vad är DBS-metoden?

Distributionsbaserad skalering (DBS) är ett verktyg för korrigering av klimatmodellernas utdata så att dessa kan användas som indata till en hydrologisk modell. Med DBS-skalering fås en högre upplösning av data.

Utdata från de regionala klimatmodellerna(RCMs) behöver ytterligare bearbetas för att kunna användas till hydrologiska effektstudier (Läs mer under Effektstudier till stöd). Om utdata från klimatmodellen används direkt som indata till en hydrologisk modell erhålls ingen trovärdig hydrologisk respons. RCM-resultaten innehåller ofta olika systematiska fel som skapar problem för en efterföljande hydrologisk modellering. Det är särskilt viktigt att korrigera nederbörd och temperatur. Exempelvis kan vintertemperaturer överskattas liksom antal dagar med lätt nederbörd.

Regionala klimatmodelldata anpassas

En metod (DBS = distributionsbaserad skalering) har därför utvecklats som använder data från meteorologiska observationer till att justera klimatmodellens utdata för att ta bort systematiska fel. Korrigeringsfaktorer beräknas så att klimatmodellens utdata blir statistiskt jämförbar med observationer för den historiska perioden och samma korrektion appliceras sedan på det framtida scenariot. Därefter kan resultaten användas som indata till en hydrologisk modell. Med DBS-metoden behålls de förändringar i medelvärden och förändringar i klimatets variabilitet som ges av klimatmodellen. Det uttrycks ofta som att ”klimatsignalen” från klimatmodellberäkningen behålls i den hydrologiska effektstudien. Samtidigt som DBS korrigerar systematiska avvikelser från observationerna kan den utföra en statistisk nedskalering till en högre upplösning.

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.













Exempel på resultat av DBS metoden. Observationer(svart), rådata från en klimatmodells historiska period (blå) och data som anpassats med DBS-metoden (röd). Diagrammet till vänster visar hur temperaturen varierar under året enligt observationer (svart linje) och enligt regionala klimatmodelldata (blå linje). När modelldata har anpassats med DBS-metoden (röd linje) stämmer de väl med observationerna, dvs. svart och röd linje följs åt. I stapeldiagrammet till höger visas den klimatologiska fördelningen av månadsnederbörd (mm) under året. Efter att modelldata (blå staplar) har korrigerats (röda staplar) visar de en bättre överensstämmelse med den observerade nederbörden (svarta staplar).

I figuren används linjediagram för temperatur och stapeldiagram för nederbörd. Om vi istället väljer att visa temperaturen som månadsmedelvärden presenterade som staplar ser diagrammet annorlunda ut men innehåller samma information.

diagram 2
Temperaturvariationer under året, samma data som i föregående bild. Observationer(svart), rådata från en klimatmodell(blå) och data som anpassats med DBS-metoden (röd).
Förstora Bild

Jämförelse med historiskt klimat krävs

En förutsättning när metoden används för klimatscenarier 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.

DBS utvecklades ursprungligen för variablerna temperatur och nederbörd, men rutiner för korrigering av vindhastighet, relativ luftfuktighet och strålning är under utveckling. Metoden har tillämpats i både lokal skala (stationsdata), nationell skala (t.ex. Sverige) och kontinental skala (t.ex. Europa).

Metoden har utvecklats inom flera forskningsprojekt och dokumenterats vetenskapligt. Det finns också en manual för användningen.