100 år av mätningar av globalstrålning i Stockholm

Solen är källan till all energi och allt liv på jorden. Strålningen från solen är också den drivande grundkraften i allt väder vi upplever på jorden. Variationerna i solstrålningen påverkar klimatet och i Sverige mäter SMHI på några platser den energi som i form av solstrålning infaller på en horisontell yta, vilken kallas globalstrålning. Mätningarna av globalstrålning i Stockholm har nu pågått i hundra år, vilket är den längsta mätserien i världen för denna parameter.

SMHI driver i dagsläget arton automatiska solstrålningsstationer runtom i Sverige. Mätningar av solstrålningar ger information om hur vädret har varit, och också om förutsättningarna för solenergi och växtlighet. Juli 1922 är den första månaden med tillgängliga mätdata från Stockholm, och därmed fyller mätserien 100 år på fredag den 1 juli.

Thomas Carlund
Att mätningar startades tidigt i Stockholm beror dels utvecklingen av den så kallade Ångström-pyranometern (utvecklad av Ander Ångström i Uppsala 1919) och på att Dr T. Auren ville studera både UV-strålning och dagsljus. Han ordnade så att instrument sattes upp taket hemma på sin villa. Inte förrän på 1950-talet, då det utvecklats något bättre och robustare instrument startades mätningar upp av SMHI på fler håll i Sverige, säger Thomas Carlund som jobbar med kalibrering, observation och analys av solstrålningsparametrar på SMHI.
Pyranometer Stockholm
Dagens mätstation i Stockholm, på ett av KTHs tak. Foto Thomas Carlund

Lär dig mer om instrumenten för att mäta globalstrålning

Utveckling av mätinstrumenten och revidering av data

Sedan 1922 har mätinstrumenten som använts förstås bytts ut ett flertal gånger allteftersom tekniken gradvis förbättrats. Även platsen för mätningen i Stockholm har flyttats på. Detta innebär att den ursprungliga rådatan inte är helt jämförbar med dagens mätresultat.

För ett par år sedan gjordes en grundlig genomgång av data för att i möjligaste mån korrigera den äldre delen av mätserien med ambitionen att erhålla ett mer homogent och användbart dataset, inte minst ur ett klimatologiskt perspektiv. Dessvärre är dylikt homogeniseringsarbete väldigt tidskrävande, säger Thomas Carlund.

Bland de svenska stationerna med långa tidsserier av globalstrålning är det hittills bara Stockholmsserien som kontrollerats och korrigerats för åren före 1983. Under 80-talet automatiserades tekniken och sedan dess håller solstrålningsdata överlag god kvalitet.

Mätningar Globalstrålning Stockholm
Figuren visar årsvärden för globalstrålning. Här visas både originalvärden och de homogeniserade resultat som togs fram för ett par år sedan där SMHI korrigerat för mätfel i data. Förstora Bild

Mätserie globalstrålning för Stockholm (engelska)

Resultatet av mätningarna används till mycket

De två faktorer som påverkar solinstrålningen mest är hur högt solen står på himlen och molnigheten. Även halten partiklar och vattenånga i atmosfären har betydelse för hur mycket solstrålning som når jordytan. Sedan mitten av 1980-talet har den årliga solinstrålningen i Sverige ökat med cirka tio procent. Detta beror dels på en minskning av molnigheten och dels en minskning av mängden partiklar i atmosfären, tack vare kraftigt minskade utsläpp av luftföroreningar i Sverige och övriga Europa.

Själva resultaten av mätningarna används till bland annat klimatövervakning, modell- och satellitvalidering, solenergikartering, biologi, medicin, materialvetenskap och mycket mer.

Hur mycket solstrålning som kommer vid markytan påverkar förstås väderparametrar som lufttemperaturens utveckling och avdunstning. Inte minst viktigt är förstås att den driver fotosyntesen och biologisk tillväxt. I takt med utbyggnad av solenergi blir mängden inkommande solstrålning än mer betydelsefull, säger Thomas Carlund