SMHI
Not a member yet
1741 research outputs found
Sort by
Oceanografisk klimatpåverkan på undervattensverksamhet i Östersjön och Västerhavet : Del 1
No full textI den här rapporten undersöks hur det oceanografska klimatet i Östersjön och Västerhavet förväntas förändras och påverka ljudhastighet i framtiden under två tidsperioder 2040-2049 och 2090-2099 jämfört med 2015-2024. Ljudhastigheten i havsvatten bestäms främst av tre fysikaliska variabler: temperatur, salthalt och tryck. Eftersom dessa variabler varierar mellan olika marina miljöer är ljudhastigheten inte homogen i havet. Dessa variablers förändringar med djupet skapar komplexa vertikala profiler för hur ljud propagerar. För att modellera temperatur och salthalt, använder vi NEMO-Nordic, en högupplöst oceanmodell för Östersjön, Nordsjön och Engelska kanalen, baserad på det internationellt utvecklade NEMO-systemet. Modellen drivs av atmosfäriska data från tre klimatmodeller (EC-Earth, HadGEM och MPI) under tre CMIP5-scenarier (RCP2.6, RCP4.5 och RCP8.5), vilket ger tre modellmedlemmar för varje scenario. Ljudhastighetsprofilerna visar tydliga säsongsinversioner där temperaturen — och därmed ljudhastigheten — är lägst vid ytan på vintern och högst på sommaren. I alla scenarier ökar ljudhastigheten särskilt under RCP8.5, främst på grund av en intensiferad hydrologisk cykel, det vill säga mer sötvattentillförsel. Framtida salthalter i Östersjön är dock mycket osäkra. Trenderna är liknande i Västerhavet och Östersjön men förändringarna kommer tidigare i Östersjön (från ca 2040) och blir starkare mot seklets slut, särskilt RCP8,5In this report, we examine how the oceanographic climate of the Baltic Sea and the Skagerrak–Kattegat region is expected to change and impact the sound speed in the future for two time periods, 2040–2050 and 2090–2099, compared with 2015–2024. The speed of sound in se-awater is primarily determined by three physical variables: temperature, salinity, and pressure. Because these parameters vary between marine environments, sound speed is not homogene-ous in the ocean. Changes in these variables with depth create complex vertical profles that infuence how sound propagates. To model temperature and salinity, we use NEMO-Nordic, a high-resolution ocean model for the Baltic Sea, the North Sea, and the English Channel, based on the internationally developed NEMO system. The model is forced with atmospheric data from three climate models (EC-Earth, HadGEM, and MPI) under three CMIP5 scenarios (RCP2.6, RCP4.5, and RCP8.5), resulting in three model members for each scenario. The sound-speed profles show clear seasonal inversions, with temperature — and thus sound speed — being lowest at the surface in winter and highest in summer. In all scenarios, sound speed increases over time, while salinity decreases, especially under RCP8.5, mainly due to an intensifed hydrological cycle. However, future salinity levels in the Baltic Sea are highly uncertain. The trends are similar in the Skagerrak–Kattegat region and the Baltic Sea, but the changes appear earlier in the Baltic Sea (from around 2040) and intensify toward the end of the century, particularly in RCP8.5
High resolution air quality modelling of NO2, PM10 and PM2.5 for Sweden. : A national study for 2023 based on dispersion modelling from regional down to street canyon level
No full textIn 2024, SMHI published modelled national high-resolution concentrations of NO2, PM10 and PM2.5 for the year 2019. The simulations were performed using a new methodology that enabled a combination of dispersion modelling on regional, urban and street scales without double counting of emissions. With a spatial resolution as high as 50x50 m2, these results provided the most detailed description of air quality over Sweden so far. Using the same methodology, we have now performed national simulations for the year 2023. Whereas the first project focused on developing a framework for model calculations, the aim of this project has been to further improve the model quality by improving emissions and modelling assumptions, as well as optimising calculation performance. In addition to evaluating concentrations related to the current Swedish air quality standards, we have also included the limits from the updated EU Ambient Air Quality Directive (AAQD) and the World Health Organization (WHO) guidelines. The emissions and model improvements include: Better handling of street level NOx chemistry.Improved emissions data from the public power and industrial sectors as well as for the domestic and international shipping sectors.Traffic emissions data has been improved by regionalising vehicle fleets, the assumptions regarding street gritting and the date interval for changing to/from winter tyres.The model results have been validated against applicable Swedish measurement stations and show: Significantly reduced NO2 concentrations for traffic stations compared to measurements due to model improvements. The modelled concentrations now tend towards underestimation, but with improvements in quality compared to the 2019 results.Improved quality of PM10 concentrations compared to measurements due to a number of improvements to the emission assumptions. The quality has improved particularly in northern Sweden due to regionalised assumptions regarding use of winter tyres and street gritting with sand.Similarly high quality of PM2.5 concentrations as that of the 2019 results.Overall the validation shows improved results, but still with some exceedances with regards to the RDE and RPE and/or through the MQI statistical indicators. More work is needed to improve the model quality enough for it to pass all the data quality objectives for the whole country. It is therefore important to note that more detailed local scale studies are needed to fully understand the air quality at a given location. Generally, the highest concentrations are seen in urban environments and along major roads. The traffic sector is one of the dominating source sectors as can now also be seen in the source apportionment, a new feature implemented in this upgraded version of our modelling system. The results from this study are meant to be used by Swedish municipalities and other organisations to help analyse and improve their assessment and mitigation of local air quality. The results have been made freely available on the SMHI web portal “Luft-webb”.2024 publicerade SMHI högupplösta modellerade halter av NO2, PM10 och PM2,5 över hela Sverige för år 2019. I projektet togs en ny modelleringsmetodik fram för att kombinera spridningsberäkningar på tre skalor; regional, urban och gaturum, utan dubbelräkning av emissioner. Med en rumslig upplösning på 50x50 m2 så var dessa resultat den hittills mest detaljerade beskrivningen av luftkvaliteten över hela Sverige. Genom att använda samma metodik har vi nu också utfört nationella beräkningar för år 2023. Där det första projektets fokus låg på modellutveckling så har fokus i det här projektet varit att fortsatt förbättra modellen och emissionsbeskrivningen samt optimering av beräkningskedjan. Förutom att utvärdera de resulterande halterna till dagens svenska miljökvalitetsnormer så har vi även utvärderat halterna mot gränsvärdena från det kommande uppdaterade EU-direktivet om luftkvalitet och renare luft i Europa samt från riktlinjerna från WHO (Världshälsoorganisationen). Förbättringar som har gjorts kring emissioner och modeller inkluderar: Bättre hantering av gaturumsbidragets NOx-kemi.Emissioner har förbättrats för uppvärmnings- och industrisektorerna samt för inrikes- och utrikessjöfartssektorerna.Trafikemissioner har förbättrats genom regionaliserade antaganden för fordonsflottor, dubbdäcksanvändning och sandning.Modellresultaten har validerats mot tillgängliga svenska mätstationer och visar: Signifikant reducerade halter av NO2 jämfört med mätvärden. Dessa minskningar beror huvudsakligen på modellförbättringar och tenderar nu att understiga mätvärdena. Modellkvaliteten är dock tydligt förbättrad jämfört med de tidigare resultaten för 2019.Förbättrad kvalitet på halterna av PM10 jämfört med mätvärden, främst på grund av ett antal förbättrade modelleringsantaganden. Kvaliteten har höjts mest i norra delarna av landet genom regionaliserade antaganden kring dubbdäcksanvändning och sandning.Samma höga kvalitet på halterna av PM2,5 jämfört med de tidigare resultaten för 2019.Generellt visar valideringen förbättrade resultat, men det finns fortfarande överskridanden jämfört med kvalitetsmålen RDE och RPE och/eller MQI. Ytterligare arbete kommer att behövas för att förbättra modellkvaliteten tillräckligt för att alla kvalitetsmål ska klaras för hela landet. Det är därför viktigt att påpeka att mer detaljerade lokalskaliga beräkningar behövs för att helt förstå luftkvaliteten vid varje given plats. De högsta halterna ses oftast i städerna eller intill större vägar. Trafiksektorn är en av de viktigaste källorna, något som nu också kan ses i källfördelningen som är en ny funktionalitet i webbtjänsten. Resultaten ifrån denna studie är ämnade att användas av svenska kommuner och andra organisationer för att hjälpa analysen och förbättra luftkvalitetsarbetet. Dessa resultat har gjorts fritt tillgängliga på SMHIs webbportal ”Luftwebb”
Nutrient recovery in pyrolysis biochars for agricultural applications-Biochemical compositions and nutrient extraction techniques
No full textThe Stratospheric Polar Vortex and Surface Effects : The Case of the North American 2018/19 Cold Winter
No full textA severe cold air outbreak hit the US and parts of Canada in January 2019, leaving behind many casualties where at least 21 people died as a consequence. According to Insurance Business America, the event cost the US about 1 billion dollars. In the Midwest, surface temperatures dipped to the lowest on record in decades, reaching -32 degrees C in Chicago, Illinois, and down to -48 degrees C wind chill temperature in Cotton and Dakota, Minnesota, giving rise to broad media attention. A zonal wavenumber 1-3 planetary wave forcing caused a sudden stratospheric warming, with a displacement followed by a split of the polar vortex at the beginning of 2019. The common downward progression of the stratospheric anomalies stalled at the tropopause and, thus, they did not reach tropospheric levels. Instead, the stratospheric trough, developing in a barotropic fashion around 70 degrees W, turned the usually baroclinic structure of the Aleutian high quasi-barotropic. In response, upward propagating waves over the North Pacific were reflected at its lower stratospheric, eastward tilting edge toward North America. Channeled by a dipole structure of positive and negative eddy geopotential height anomalies, the waves converged at the center of the latter and thereby strengthened the circulation anomalies responsible for the severely cold surface temperatures in most of the Midwest and Northeast US
Panta Rhei : a decade of progress in research on change in hydrology and society
No full textTo better understand the increasing human impact on the water cycle and the feedbacks between hydrology and society, the International Association of Hydrological Sciences (IAHS) organized the scientific decade "Panta Rhei - Everything Flows: Change in hydrology and society" (2013-2022). A key finding is the need to use integrated approaches to assess the co-evolution of human-water systems in order to avoid unintended consequences of human interventions over long periods of time. Additionally, substantial progress has been made in leveraging new data sources on human behaviour, e.g. through text mining of social media posts. Much has been learned about detecting hydrological changes and attributing them to their drivers, e.g. quantifying climate effects on floods. To achieve further progress, we recommend broadening the understanding, the discipline and training activities, while at the same time pursuing synthesis by focusing on key themes, developing innovative approaches and finding sustainable solutions to the world's water problems
Mind the gap - The need to integrate novel plankton methods alongside ongoing long-term monitoring
No full text
