Temperaturens höjdberoende. En studie i Indalsälvens avrinningsområde.

Typ: Rapport
Serie: Hydrologi 88
Författare: Deliang Chen och Barbro Johansson
Publicerad:

Sammanfattning

Vid modellering av snösmältning och snöackumulation är temperaturen en viktig variabel. De lokala variationerna i temperaturen styrs till stor del av höjden över havet. Denna rapport redovisar ett projekt som haft till syfte att förbättra beskrivningen av temperaturens höjdberoende i de indata som används för att simulera avrinning med HBV-modellen. Studien har omfattat de övre delarna av Indalsälvens avrinningsområde. För att analysera variationerna i höjdberoendet prövades två angreppssätt: - En statistisk analys av observerade data vid de meteorologiska stationerna. - Simuleringar med en högupplöst meteorologisk modell. Syftet med att använda en meteorologisk modell var att den ger en mer komplett bild av temperaturvariationerna än stationerna som bara representerar en liten del av området. Den statistiska analysen av stationsdata visade en årstidsvariation i temperaturens höjdberoende. Snabbast avtog temperaturen med höjden under försommaren, medan man i snitt hade en svag ökning av temperaturen med höjden runt årskiftet. Studien visade också ett tydligt samband mellan temperatur och höjdberoende, vilket innebar att säsongsvariationen delvis förklarades av temperaturens årscykel. Under senvåren då en stor del av snösmältningen sker, låg temperaturavtagandet i snitt mycket nära 0.6oC/100m. Testerna med den meteorologiska modellen indikerade att det är ett angreppssätt som kan användas för att i detalj beskriva temperaturens variationer i ett område med komplex topografi, men att mer djupgående studier krävs för att fullt ut tolka modellresultaten. Generellt var höjdberoendet i modellen betydligt flackare än det som togs fram från stationsdata. Ur stationsdata togs ett enkelt samband fram för att beskriva temperaturens höjdberoende som en funktion av temperatur och tid på året. Sambandet användes sedan vid interpolation av temperatur och för simuleringar i HBV-modellen. En korsvalidering med stationsdata visade att ett variabelt höjdberoende gav en bättre skattning av temperaturen än ett konstant höjdavtagande. Förbättringen var störst under vintermånaderna och för högt belägna stationer. Trots att korsvalideringen visade bättre resultat med ett variabelt höjdberoende, blev det inga förbättringar av den simulerade avrinningen i HBV-modellen. Beskrivningen av höjdberoendet påverkade dock snöns fördelning i modellen. Även om det inte direkt har effekt på den simulerade avrinningen, så får det därför betydelse om man exempelvis vill uppdatera simulerat snömagasin från observationer. Slutsatsen från studien är att det idag inte finns skäl att ändra beskrivningen av temperaturens höjdberoende i HBV-modellen. Däremot bör modellen hållas öppen för ett variabelt höjdberoende i framtiden då nya typer av indata och uppdatering av snömagasinet kan bli aktuellt. Det samband som tagits fram för höjdberoendet är lätt att applicera och ger en bättre skattning av temperaturen än ett konstant höjdberoende.