Vatnafarsrannsóknir

1. Vatnafarsrannsóknir Jóna Finndís Jónsdóttir Ársfundur Orkustofnunar 10. mars 2005

2. Veður Vatn Jöklar Mælingar Greining tímaraða Líkön • Langtímasveiflur • Er rennslið að • breytast? • Fylgni rennslis við • veðurfarsþætti. • Afrennsliskort • Úrkomukort • Jöklalíkön • Veður- og vatnafar í • framtíð

3. Inngangur • Veðurfar á Íslandi stjórnast að mestu af samspili stórra veðrakerfa og landslags. • Vatnafar landsins stjórnast af breytileika bæði af völdum veðurfars og eins vegna jarðfræði landsins. • Jöklar, snjóalög og mismunandi greiður aðgangur að grunnvatnsgeymum ákvarðar hvernig vatnakerfið svarar úrkomu- og hitabreytingum.

4. Uppruni afrennslis • 60% Beint afrennsli og snjóbráð • 20% Jökulbráð • 20% Grunnvatn

5. Langtímasveiflur • Af hverju að mæla sömu ána mörg, mörg ár í röð? • Rennsli ánna er ekki aðeins breytilegt innan ársins heldur má sjá í rennslisröðum langtímabreytileika. • Íslenskar rennslisraðir eru stuttar miðað við lengstu rennslisraðir nágrannalandanna.

6. Langtímasveifla, 15 -20 ár, í ám á SV-landi

7. Er rennslið að breytast „varanlega”? • Skoðum rennsli 11 vatnsfalla árin 1961-2000 og tvö vatnsföll árin 1941-2002 • Skoðum leitni í ársmeðalrennsli, tímasetningu og stærð vor- og haustflóða. • Notum Mann-Kendall tölfræðipróf til að greina hvort breytingar séu tölfræðilega marktækar.

8. Meðalársrennsli • Á árunum 1961-2000 hefur meðalársrennsli aukist í dragám á Norðurlandi enda hefur úrkoma þar aukist á því tímabili. • Sem dæmi má nefna að meðalrennsli Svartár í Skagafirði áranna 1981-2000 er 5% hærra en áranna 1961-1980. • Í lindánum á Suðurlandi eru litla leitni að sjá í meðalársrennsli Meðalársrennsli Svartár í Skagafirði, vhm 10, (Meðalrennsli áranna 1981-2000 er 20% hærra en áranna 1941-1960)

9. Svartá í Skagafirði, dagsetning hæsta dagsmeðalrennslis að vori, 1. mars – 15. júlí Svartá í Skagafirði, hæsta dagsmeðalrennsli að vori (m3/s), 1. mars – 15. júlí Vorflóð • Á árunum 1961-2000 hefur hiti hækkað í öllum árstíðum nema á vorin en meðalhitinn í mars-maí hefur lækkað lítillega. • Þessi kólnun á vorin kemur fram í rennslisröðunum sem seinkun á vorflóðum. • Á Norðurlandi hafa vorflóðin stækkað.

10. Á hinum Norðurlöndunum • Á hinum Norðurlöndunum eru víða mun greinilegri merki um að afrennsli sé að aukast, hvort sem litið er á 40 eða 60 ára tímabil og þá sérstaklega á veturna og vorin. • Þar verða vorflóð vegna snjóbráðnunar fyrr en áður en misjafnt er hvort flóðtoppar séu að hækka eða lækka.

11. Leitni í ársrennsli 1920-2002 1941-2002 1961-2000 (Hisdal o.fl. 2004)

12. Dagsetning hæsta dagsmeðalrennslis að vori, 1. mars – 15. júlí 1920-2002 1941-2002 1961-2000 (Hisdal et al. 2004)

13. Eiginvigragreining • Greining á úrkomu, hita og rennsli, vatnsáranna 1966-2001. • Greina helstu þætti breytileika gagnasafns. • Sjá hvaða mælistöðvar breytast samtíða. • Leita skýringa á breytileikanum með fylgnigreiningu tímaraða eiginvigranna við önnur gagnasöfn (loftþrýsting og sjávarhita).

14. Helstu eiginvigrar vetrarúrkomu og fylgni við loftþrýsting Eiginvigrar (rotated) vetrarúrkomu (des-feb) Fylgni við loftþrýsting (des-feb)

15. Helsti eiginvigur hita, fylgni við loftþrýsting og sjávarhita Eiginvigur ársmeðalhita Fylgni við loftþrýsting Fylgni við sjávarhita

16. Helstu eiginvigrar ársmeðalrennslis Úrkoma á vesturhluta landsins í sunnan og suðvestanátt. Jökulár, sumar- og hausthiti. Úrkoma á Norðausturlandi í norðan og norðaustan átt. Úrkoma á Austurlandi í austanátt.

17. Helstu eiginvigrar rennslis að vori (apríl-júní) Úrkoma og hiti að vori skipta mestu máli. Ef vor eru köld þá seinkar snjóbráðnun fram í júlí. Vetrar- og vorúrkoma skipta mestu máli. Úrkoma og hiti að vetri og vori. Ef hiti er lágur þá safnast meiri snjór og rennsli að vori verður hærra. Vetrar- og vorúrkoma skipta mestu máli.

18. Vatnafræðilíkön • Reyna að líkja eftir sambandi úrkomu og hita við rennsli. • Til að fylla í heildarmynd af dreifingu afrennslis innan mælds vatnasviðs og utan mældra vatnasviða. • Til að geta framlengt tímaraðir rennslis með lengri röðum veðurfars. • Meta áhrif loftslagsbreytinga á vatnafar.

19. Vatnafræðilíkanið WaSiM-ETH • Svissneskt reitskipt vatnafræðilíkan, 1 x 1 km reitir. • Stillt af með rennslisgögnum: dagsgildi, mánaðargildi, vatnsársgildi, stakar rennslismælingar. • Líkön af jöklum verða stillt af sérstaklega. • Afkomumælingar og dagssveifla í jökulám • Grunnvatnslíkan er innifalið í WaSiM • Kort af berg- og sprungulekt Afrennsliskort Líkan

20. Úrkomumælingar • Veðurstöðvar eru strjálar og flestar á láglendi. • Vanmat á úrkomu, sérstaklega þegar hvasst er og þegar úrkoma fellur sem snjór. • Afkomumælingar á jöklum að mörgu leyti bestu úrkomumælingarnar.

21. Reiknuð meðalársúrkoma (mm) 1990-2002 Úrkomukort af landinu • Reiknistofa í veðurfræði hefur reiknað úrkomudreifingu fyrir landið með MM5 veðurlíkani. • Árin 1987-2003, 6 klst tímaupplausn, 8 x 8 km net. • Gögn frá European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF). Frá Reiknisstofu í veðurfræði

22. Reiknað meðalafrennsli 1990-2001 Vatnasvið Vatnsdalsár í Húnavatnssýslu Vatnasvið Norðurár í Borgarfirði Afrennsli (l/(s*km2)) Langjökull Vatnasvið Hvítár í Borgarfirði

23. Sviðsmynd loftslagsbreytinga Meðalársúrkoma 2070-2100 sem hlutfall af meðalársúrkomu við núverandi efnasamsetningu lofthjúps Úrkomureikningar í þéttu netimeð HIRHAM (HIRLAM) Jaðar frá Hadley A2 B2 50 km víðir möskvar Myndir frá Reiknisstofu í veðurfræði

24. Jöklar og hlýnun loftslags,áhrif á afrennsli Tómas Jóhannesson, 1997 Afkoma Langtíma-breytinga t.d. á ársmeðaltöl Afrennsli Breytingar á dægursveiflu

25. Hofsjökull • shoenes Bildchen

26. Vatnsbúskapur Mat á vatnsorku Vatnatilskipun, Evrópusambandsins Vatnafars- breytingar

27. Takk fyrir !