Kustzonsmodellen
Kustzonsmodellen (Edman och Sahlberg, 2020, Sahlberg, 2009), började utvecklas på SMHI 1994 i samarbete med Vattenvårdsförbundet för västra Hanöbukten. Den fysiska endimensionella PROBE modellen (Svensson, 1998) anpassades till pilotområdet Hanöbukten. Senare har PROBE-modellen kopplats samman med den biogeokemiska modellen SCOBI (Marmefelt et. al.,1999, Eilola et. al., 2009) som har utvecklats på SMHI.
Mer detaljerad information om Kustzonsmodellen finns i rapporten The Swedish Coastal zone Model.
Kustzonsmodellen är indelad i vattenförekomster som antas vara horisontellt homogena med hög vertikal upplösning. Längs Sveriges kust är modellen applicerad för alla vattenförekomster i SVAR och när SVAR-indelningen ändras uppdateras även modelluppsättningen.
Modellen beräknar den vertikala variationen i varje vattenförekomst av ett flertal variabler bl.a. temperatur, salthalt, omsättningstid, syrgas, nitrat, ammonium, totalkväve, fosfat, totalfosfor och klorofyll (summan av SCOBIs tre växtplanktontyper kiselalger, dinoflagellater och kvävefixerande cyanobakterier). Dessutom beräknas transporten mellan vattenförekomster av alla dessa variabler.
Indata till kustzonsmodellen
Kustzonsmodellen drivs av väderdata, landtillrinning och tillståndet i havet utanför kustlinjen. Dessutom ingår atmosfärsdeposition av kväve och fosfor samt direktutsläpp i kusten från punktkällor, se tabell nedan.
| Typ | Data | Tidsupplösning | Källa |
|---|---|---|---|
| Geografisk information | Hypsografer | SVAR (SMHI) | |
| Geografisk information | Sundarea | SVAR (SMHI) | |
| Geografisk information | Sunddjup | SVAR (SMHI) | |
| Väderdata | Temperatur, vindhastighet, relativ fuktighet, molnighet | Var tredje timme | Databas SMHI, MESAN-modellen (SMHI) |
| Landtillrinning | Vattenföring, koncentration av kväve och fosfor | Dygn | S-HYPE modellen (SMHI) |
| Övriga källor kväve och fosfor | Punktkällor | Varierande | SMED |
| Övriga källor kväve och fosfor | Atmosfärsdeposition | Månadsmedel | MATCH-modellen (SMHI), Areskoug, (1993) |
| Utsjödata | Profiler av alla modellvariabler | Dygn | Havscirkulationsmodellen NEMO-Nordic (SMHI/CMEMS BAL MFC), Hordoir et al., 2019 |
Användningsområden
Modellen används för att årligen producera modellunderlag till vattenweb och inom forskning och myndighetsuppdrag. T.ex. användes modellen inom BONUS COCOA projektet.
Under 2016 publicerades en forskningsstudie om näringsretention i Stockholms skärgård (Almroth-Rosell et. al., 2016) som uppskattade att ungefär 65 % av den fosfor och 72 % av kvävet som når skärgården inte når öppna Östersjön.
Referenser
Almroth-Rosell, E., Edman, M., Eilola, K., Meier, H.M. and Sahlberg, J., (2016). Modelling nutrient retention in the coastal zone of an eutrophic sea. Biogeosciences, 13(20), 5753.
Edman, M. and Sahlberg, J. (2020) The Swedish Coastal zone Model (SCM). SMHI Oceanography No. 128.
Eilola, K., Meier, M. and Almroth, E. (2009). On the dynamics of oxygen, phosphorus and cyanobacteria in the Baltic Sea; A model study. Journal of Marine Systems. 75, 163–184.
Marmefelt, E., Arheimer, B. and Langner, J. (1999). An integrated biogeochemical model system for the Baltic Sea. Hydrobiologia, 393, 45-56.
Sahlberg, J. (2009). The Coastal Zone Model. SMHI Oceanography No.98.
Svensson, U. (1998). PROBE Program for Boundary Layers in the Environment - System description and Manual. SMHI Reports Oceanography (RO) No. 24.