Publications
Change search
Refine search result
12 1 - 50 of 81
CiteExportLink to result list
Permanent link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Rows per page
  • 5
  • 10
  • 20
  • 50
  • 100
  • 250
Sort
  • Standard (Relevance)
  • Author A-Ö
  • Author Ö-A
  • Title A-Ö
  • Title Ö-A
  • Publication type A-Ö
  • Publication type Ö-A
  • Issued (Oldest first)
  • Issued (Newest first)
  • Created (Oldest first)
  • Created (Newest first)
  • Last updated (Oldest first)
  • Last updated (Newest first)
  • Disputation date (earliest first)
  • Disputation date (latest first)
  • Standard (Relevance)
  • Author A-Ö
  • Author Ö-A
  • Title A-Ö
  • Title Ö-A
  • Publication type A-Ö
  • Publication type Ö-A
  • Issued (Oldest first)
  • Issued (Newest first)
  • Created (Oldest first)
  • Created (Newest first)
  • Last updated (Oldest first)
  • Last updated (Newest first)
  • Disputation date (earliest first)
  • Disputation date (latest first)
Select
The maximal number of hits you can export is 250. When you want to export more records please use the Create feeds function.
  • 1.
    Andersson, Lars
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI. SMHI (Sveriges meterologiska och hydrologiska institut); Stockholms universitet.
    Larsson, Ulf
    Executive, Universitet, Stockholms universitet, SU, Stockholms universitet, institutionen för ekologi, miljö och botanik.
    Varför fosfor ökar och kväve minskar i egentliga Östersjöns ytvatten2009Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Det senaste decenniets utveckling i egentliga Östersjön visar på kvarvarande luckor i vårkunskap om de mycket komplicerade biogeokemiska processer som reglerar vårahavsekosystem. Efter flera decenniers ökning av mängden näringsämnen i egentligaÖstersjöns ytvatten vände trenden i början av 1990-talet, då koncentrationerna av bådefosfor och kväve minskade under flera år. Men de senaste åren har koncentrationen avfosfor åter ökat snabbt och nått rekordnivåer, medan kväve fortsatt minska. Ingen avdessa förändringar kan kopplas till ändrad belastning från land, utan beror på variationer iinterna biogeokemiska processer med fluktuationer i tillgången på syre som en styrandefaktor. Syresituationen i egentliga Östersjöns djupvatten bestäms av balansen mellanbehovet av syre för att bryta ner det organiskt material som sedimenterar frånvattenmassan ovanför salthaltssprångskiktet och tillförseln av syre med det vatten somströmmar in genom Öresund och de danska sunden och blir Östersjöns djupvatten. Närsalthalten och därmed tätheten hos det inströmmande vattnet är tillräckligt hög jämförtmed befintligt bottenvatten rinner det inströmmande vattnet längs botten och lyfter uppdet syrefattiga bottenvattnet, annars sker inlagringen på en mellannivå. Stora inflöden avvatten med hög salthalt som förmår ersätta djupvattnet i hela egentliga Östersjön ärsällsynta. Däremot tillförs djupvattnet varje år stora mängder vatten som lagras ingrundare. Det senaste stora saltvatteninflödet skedde i januari 2003 och har nu medfört attdet finns syre i djupvattnet i hela egentliga Östersjön, utom i västra Gotlandsbassängen,medan syrefritt vatten med svavelväte fortfarande finns kvar strax under haloklinen. Närinflödet kom 2003 hade det gått ett decennium sedan de förra stora inflödena som skeddevintern 1993/94 och hösten 1994. Syresituationen förbättrades tillfälligt efter dessainflöden, men försämrades åter snabbt till den värsta sedan mätningar påbörjades på1890-talet.Inflödet av djupvatten till egentliga Östersjön styrs av vädret, varför tiden mellan storainflöden kan variera avsevärt. Följderna kan bli stora och långvariga (flera decennier)variationer i mängd och fördelning av näringsämnen i egentliga Östersjöns vattenmassa.Enkla antaganden om att förhållandena i ytvattnet direkt återspeglar belastningen påÖstersjön behöver modifieras och analysen av miljöövervakningsdata fördjupas. Modernforskning betonar, liksom Havsmiljökommissionen (SOU 2003:72), vikten av en ’adaptivförvaltning’ av havet där effekterna av insatta åtgärder kontinuerligt övervakas ochutvärderas. För detta behövs en fördjupad kunskap om hydrodynamiska ochbiogeokemiska processer, med utveckling av avancerade modeller för att kunna särskilja ivad mån observerade förändringar beror på mänskliga åtgärder eller på förändrat klimat.

  • 2.
    Andersson, Pia
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Håkansson, Bertil
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Håkansson, Johan
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Sahlsten, Elisabeth
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Havenhand, Jonathan
    Executive, Universitet, Göteborgs universitet, Göteborgs universitet, Sven Lovén centrum för marina vetenskaper.
    Thorndyke, Mike
    Executive, Universitet, Göteborgs universitet, Göteborgs universitet, Sven Lovén centrum för marina vetenskaper.
    Dupont, Sam
    Executive, Universitet, Göteborgs universitet, Göteborgs universitet, Sven Lovén centrum för marina vetenskaper.
    Marine Acidification: On effects and monitoring of marine acidification in the seas surrounding Sweden2008Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Surface waters in the world oceans have already experienced a pH reduction of about 0.1 units (OSPAR, 2006.) The trend indicates further decrease of pH and is most probably due to increased uptake of atmospheric CO2 and less buffering capacity of ocean waters. The trend is similar in the waters surrounding Sweden. RESEARCH NEEDS Since there is an alarming absence of information regarding the effects of near-future levels of ocean acidification on Swedish marine taxa, there is a clear research need on: • investigations of the effects of ocean acidification on the early life-history stages of key ecosystem-structuring species, and commercially important species of fish and shellfish • ecosystem-level mesocosm studies of the impacts of ocean acidification on Swedish marine systems • improved regional-scale modelling of acidification mechanisms in Swedish coastal waters • testable ecosystem-scale food-web models to articulate with regional acidification models • improved definition of chemical equilibrium constants between pH, AT and CO2 in low saline waters. ACTIONS TO IMPROVE MONITORING At present, pH and AT are monitored monthly at standard depths at 7 stations in Skagerrak, Kattegat and Baltic Proper within the national monitoring programme. Of these are 2 located in coastal waters (Halland and Småland; Type 5 and 9). We recommend that Sweden work to improve the status of pH and AT to be Core variables instead of Main variables in HELCOM COMBINE “High frequency Sampling” program taking into account the last 15 years negative trends in pH in waters surrounding Sweden as well as in the global oceans. We recommend that besides the standard para-meters monitored in the national monitoring program, pH, AT and DIC should be monitored. For completeness, primary production should also be monitored. Below are three monitoring recommendations, where the first is divided into a lowest level and a recommended level. 1. Lowest level: Within the national monitoring program, at least one station per open sea area and all costal stations measure acidification parameters on a monthly basis in the entire water column at standardized depths. The national and regional monitoring programmes should be upgraded in the Gulf of Bothnia so that pH and AT is monitored at standard depths at least monthly at one station each in the Bothnian Bay and Bothnian Sea. Also 2 coastal stations in the Gulf of Bothnia should be established. In addition, one coastal station should be established within Type 14 in the Baltic Proper. 1. Recommended level: the national monitoring program should have at least one station per open sea area and if the area is characterized by strong gradients or other features, there should be more than one station. Some of the stations in the regional monitoring programmes should be upgraded with acidification parameters, for a better geographical coverage. The acidification parameters should be measured on a monthly basis in the entire water column at standardized depths. 2. We recommend that an investigative monitoring is established by extending the parameters that are needed to firmly improve the chemical stability constants between pH, AT, DIC and pCO2 in low saline waters. This can be done by just extending the sampling program at selected monitoring stations. Sampling should cover a period of 2 to 3 years. 3. We recommend that direct water measurement of pCO2 for monitoring purposes should be assessed after the recommendation above is evaluated and that ongoing research projects on pCO2 measurements using ferryboxes are finalised. RECOGNISED PROBLEM AREAS • There are only few long time series of acidification parameters. The time period of measurements is rather short. • The geographical coverage of measurements is rather limited in the waters surrounding Sweden. • The chemical stability constants between pH, AT, DIC and pCO2 are not optimized in low saline waters. • pH budgets are difficult to calculate. • Models need to be improved in order to display present and future small and large scale scenarios. • Little is known of the biological, ecological and economical effects of the current and near future marine acidification. Further research is required.

  • 3.
    Andersson, Stefan
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Arvelius, Johan
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Verbova, Marina
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Omstedt, Gunnar
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Torstensson, Martin
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Identifiering av potentiella riskområden för höga halter av benso(a)pyren: Nationell kartering av emissioner och halter av B(a)P från vedeldning i småhusområden2015Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Den här studien är en kartläggning och screening av emissioner och halter av benso(a)pyren (B(a)P) i Sverige. Syftet är att identifiera potentiella riskområden för överskridande av miljökvalitetsnormen (MKN). Ett övervägande bidrag till haltnivåerna till B(a)P är emissioner från den småskaliga vedeldningen, varför studien går ut på att beräkna och fördela emissionerna från uppvärmning av småhus.

    Metodiken består översiktligt av tre delar; beräkning av kommunvisa emissioner av B(a)P i Sverige, fördelning av dessa årsemissioner inom kommunerna på ett raster om 1 km × 1 km samt beräkning av årsmedelhalter utifrån detta emissionsraster.

    För att beräkna kommunvisa årsemissioner av B(a)P utnyttjas:

    · Statistik från MSB över antalet eldstäder (vedpannor, lokaleldstäder, pelletspannor och oljepannor) i de olika kommunerna/räddningstjänstförbunden. Ett medianvärde över åren 2008-2012 används eftersom datamaterialet innehåller större osäkerheter för enskilda år.

    · Småhusens energibehov beräknas med modellen ENLOSS (Taeser och Andersson, 1984; Taeser et al., 2006) för två fall; år 2012 samt ett normalår (dvs. energibehovet för ett genomsnittligt meteorologiskt år för referensåren 1960-1990).

    · Antaganden om eldvanor och andel bränsle görs utifrån erfarenheter från Västerbottenprojektet (Omstedt et al., 2014) samt kännedom om antal anslutna småhus till fjärrvärmenät per kommun.

    · Emissionsfaktorer per typ av eldstad samt verkningsgrad används utifrån en sammanställning över dagens kunskapsläge (överensstämmande med Västerbottenprojektet).

    De kommunvisa emissionerna fördelas sedan inom kommunen i ett grid om 1 km × 1 km utgående från antal kvadratmeter boyta småhus per km2 från fastighetsregistret. För pannor används dessutom tätortsvis statistik från Energimarknadsinspektionen över antal anslutna småhus till fjärrvärmenät, som vi enligt egen fördelning applicerar tätortsvis.

    Slutligen beräknas årsmedelhalter av B(a)P utifrån emissionsrastret på 1 km × 1 km utgående från linjära samband mellan emissioner och halter från tidigare genomförda lokalskaliga spridningsberäkningar med SIMAIR-ved i Västerbottenprojektet. Olika faktorer används för områden som domineras av vedpannor respektive lokaleldstäder, eftersom emissionerna är större och mer koncentrerade från vedpannor. De haltmått som tas fram är kartans högsta värde (KHV) samt kartans ytmedelvärde (KYM), vilket sedan sammanställs kommunvis för maximala gridrutan i varje kommun i syfte att identifiera potentiella riskområden för överskridande av MKN.

    Huvudslutsatserna från studien är följande:

    Årsemissioner av B(a)P

    · Beräkningarna i studien ger nationella totalemissioner av B(a)P från småskalig uppvärmning (år 2012) på 880 kg år–1 för vedpannor, 630 kg år–1 för lokaleldstäder, 3.6 kg år–1 för pelletspannor och 4.3 kg år–1 för oljepannor.

    · Beräkningarna av kommunvisa totala årsemissioner av B(a)P från småhusens småskaliga uppvärmning (summan av vedpannor, lokaleldstäder, pelletspannor och oljepannor) ger nivåer på mellan 300 – 25 000 g år–1. Störst totalemission (mellan 20 000 och 25 000 g år–1) beräknas för Skellefteå, Stockholm, Sundsvall, Norrtälje och Gotland.

    · De högsta årsemissionerna av B(a)P från vedpannor, som står för i särklass högst emission per enhet och därmed har störst påverkan på den lokala luftkvaliteten, beräknas för Skellefteå (18 200 g år–1) följt av Örnsköldsvik (13 600 g år–1), Gotland (13 500 g år–1), Sundsvall (12 900 g år–1) och Hudiksvall (12 300 g år–1).

    Årsmedelhalter av B(a)P

    · Utifrån ett linjärt antagande mellan emissioner och halter fås kommunvisa årsmedelhalter av B(a)P 2012 på 0.03 – 1.03 ng m–3 för haltmåttet kartans högsta värde (KHV). Motsvarande värden för kartans ytmedelvärde (KYM) är 0.01 – 0.25 ng m–3.

    · Beräkningarna indikerar att det föreligger risk för överskridande av MKN (>1.0 ng m–3) i vissa enskilda gridrutor i tätorterna Sollefteå och Laholm (avseende årsmedelhalt av B(a)P uttryckt som KHV). Höga årsmedelhalter (>0.8 ng m–3) fås även för Kramfors, Säffle, Arvidsjaur, Boden, Skellefteå och Trollhättan. Detta är kommuner med en stor andel vedpannor i förhållande till lokaleldstäder.

    · Merparten (273 av 290) av kommunerna i Sverige har haltnivåer (KHV) högre än miljökvalitetsmålet Frisk luft (>0.1 ng m–3). Här är påverkan även betydande för utsläpp från trivseleldning med lokaleldstäder.

    · Skillnaden är liten mellan år 2012 och normalåret avseende referensåren 1960-1990; halterna (och emissionerna) är generellt 4 % högre för normalåret, men värdet varierar mellan olika län eftersom energibehovet är beräknat länsvis (från 1 % lägre halter/emissioner i Kronobergs län till 7 % högre halter/emissioner i Örebro län för normalåret).

    Resultatens osäkerhet och användning

    · Studien ska ses som en översiktlig kartläggning och screening av emissioner och halter av B(a)P från småskaliga vedeldningen. Beräkningarna kan anses representera ett ”worst case”.

    · Det finns många osäkerheter och felkällor att beakta. Exempel på indata som påverkar beräkningarna är antalet eldstäder per kommun, antalet småhus anslutna till fjärrvärme, antaganden om eldvanor och emissionsfaktorer.

    · Den i särklass största osäkerheten vad gäller indata är statistiken från MSB över antaleteldstäder per kommun, samt hur eldstäderna fördelas mellan olika kommuner i gemensamma räddningstjänstområden. Detaljeringsgraden av underlaget samt klassificeringen av eldstäderna kan variera betydligt mellan olika kommuner/räddningstjänstförbund.

    · En annan osäkerhet vad gäller indata är statistik från Energimarknadsinspektionen över antalet anslutna småhus till fjärrvärmenät, men de indata bedöms emellertid vara mindre osäkra än antalet eldstäder, åtminstone på kommunnivå. Osäkerheten ligger främst i den geografiska spridningen av de anslutna fastigheterna.

    · Metodiken vad gäller att beräkna lokala halter från emissionsraster på 1 km × 1 km med antagande om linjära samband är också givetvis osäker. Många lokala parametrar som påverkar spridningen fångas inte i beräkningarna. Dock verkar metodiken ändå reproduceragradienter bra och fungerar tillfredställande till översiktliga kartläggningar såsom denna studie.

    · För kommuner som enligt beräkningarna har haltnivåer som överskrider eller är nära att överskrida MKN rekommenderas, i ett första steg, att en noggrannare granskning/inventering görs av indata som används i beräkningarna, i synnerhet antalet eldstäder

  • 4.
    Andreasson, Kristin I.M
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Wikner, Johan
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Abrahamsson, Berndt
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Melrose, Chris
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Nyberg, Svante
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Primary production measurments: An intercalibration during a cruise in the Kattegat and the Batic sea2009Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Kattegatt; Östersjön; primär produktion; metoder; vattenprovtagning; FRRF; mätning; interkalibrering; Marin miljö; inkubation; ljusmätning

  • 5.
    Arheimer, Berit
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Pers, Charlotta
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Kväveretention i svenska sjöar och vattendrag – betydelse för utsläpp från reningsverk2007Report (Other academic)
    Abstract [en]

    This report has been compiled on request of the Swedish Environmental Protection

    Agency to facilitate the discussion with the EU Commission. The EU Commission has

    announced that it will take Sweden to the European Court of Justice for failing to ensure

    proper treatment of urban waste water according to the Urban Waste Water Treatment

    Directive (Directive 91/271/EEC). In Sweden natural nitrogen removal (retention) in

    waterbodies is considered as part of the treatment of emissions, when transported to the

    sea.

    Nitrogen retention is a well-known phenomenon that includes several natural

    biogeochemical processes, which permanently remove nitrogen from the water. The

    effect may be considerable in areas with many lakes. Sweden has 92 000 lakes larger than

    1 hectare. It is rather normal with 30-70% nitrogen retention in Swedish lakes and rivers.

    The main process for natural nitrogen retention is denitrification, which is the same

    process that is applied for biological treatment in waste water plants.

    Natural retention is hard to measure, however, and has to be estimated based on several

    assumptions like so many other fluxes in nature. In Sweden a model system has been

    developed for large-scale calculation of nutrient transport, including retention, from land

    to the sea, with relatively high geographic resolution. The system couples field-scale

    models with catchment models and is scientifically documented and reviewed. It has been

    applied since 1997 for international reporting to HELCOM. The catchment model (HBVNP)

    is tuned and evaluated against monitored time-series of measurements where such

    are available. The nitrogen retention that is calculated with HBV-NP is composed of

    nitrogen that is permanently transferred to the atmosphere and sediment, and which

    therefore will not further contribute to the eutrophication of water systems.

    3

    Both calculations and measurements show that the retention is largest in the summer,

    especially in areas with many lakes and high loads. The retention capacity of lakes differs

    geographically; in the northern part of the country it is low, while the lakes in the

    southern part of the country are more effective as nitrogen sinks. In Southern Sweden the

    mean retention is 30-40 kg ha-1 lake yr-1. In total about 30 000 tonnes nitrogen is reduced

    annually in lakes and rivers, and 70% of this is reduced in southern Sweden. For

    emissions in the interior of the country, the load is reduced considerably during the

    transport through rivers and lakes, especially for south-central Sweden where the

    retention in the lakes is high. The accumulated retention can be over 80% in certain areas.

    It is difficult to evaluate the model results, since nitrogen retention cannot be measured

    directly and is integrated for large areas and waterbodies. It is common to use other

    variables to judge the credibility of the retention calculations. The result of the HBV-NP

    model is continuously evaluated against time series of observations in watercourses, both

    discharge and nutrient concentration, when it is used operationally. The model is

    evaluated both visually and statistically. The agreement for discharge and water balance is

    normally good, while the nutrient concentration can deviate more from observations.

    Sensitivity studies show that the model is relatively robust. When the model is compared

    to other models or budget calculations, the deviations can normally be explained by

    different assumptions or input data. The HBV-NP model has about the same precision as

    other similar models, nevertheless, the water discharge normally shows better accuracy.

    For source apportionment calculations, the retention in the flow paths of the landscape is

    accumulated for the emissions from specific urban waste water treatment plants

    (UWWTP). The emissions that pass through many lakes have only small impact on the

    sea. Natural nitrogen retention in rivers and lakes reduces the Swedish UWWTP:s

    contribution to the coast with 3200 tonnes per year, which corresponds to 18% of their

    total emissions. However, the retention varies substantially between different parts of the

    country. Most of the UWWTP with large emissions are located along the coast and in

    southern Sweden, where 90% of the natural retention occurs. In the interior of northern

    Sweden there are few UWWTP and the retention capacity is low, and thus, the amount of

    reduced nitrogen is also low.

    Everything indicates that the calculated nitrogen retention for Sweden is of the right

    magnitude and that the large-scale pattern for Sweden is correct, even if deviation can

    occur for small specific areas and for different time-periods

  • 6.
    Arheimer, Berit
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Pers, Charlotta
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Kväveretention i svenska sjöar och vattendrag – betydelse för utsläpp från reningsverk2007Report (Other academic)
    Abstract [en]

    This report has been compiled on request of the Swedish Environmental Protection Agency to

    facilitate the discussion with the EU Commission. The EU Commission has announced that it

    will take Sweden to the European Court of Justice for failing to ensure proper treatment of

    urban waste water according to the Urban Waste Water Treatment Directive (Directive

    91/271/EEC). In Sweden natural nitrogen removal (retention) in waterbodies is considered as

    part of the treatment of emissions, when transported to the sea.

    Nitrogen retention is a well-known phenomenon that includes several natural biogeochemical

    processes, which permanently remove nitrogen from the water. The effect may be

    considerable in areas with many lakes. Sweden has 92 000 lakes larger than 1 hectare. It is

    rather normal with 30-70% nitrogen retention in Swedish lakes and rivers. The main process

    for natural nitrogen retention is denitrification, which is the same process that is applied for

    biological treatment in waste water plants.

    Natural retention is hard to measure, however, and has to be estimated based on several

    assumptions like so many other fluxes in nature. In Sweden a model system has been

    developed for large-scale calculation of nutrient transport, including retention, from land to

    the sea, with relatively high geographic resolution. The system couples field-scale models

    with catchment models and is scientifically documented and reviewed. It has been applied

    since 1997 for international reporting to HELCOM. The catchment model (HBV-NP) is tuned

    and evaluated against monitored time-series of measurements where such are available. The

    nitrogen retention that is calculated with HBV-NP is composed of nitrogen that is

    permanently transferred to the atmosphere and sediment, and which therefore will not further

    contribute to the eutrophication of water systems.

    Both calculations and measurements show that the retention is largest in the summer,

    especially in areas with many lakes and high loads. The retention capacity of lakes differs

    geographically; in the northern part of the country it is low, while the lakes in the southern

    part of the country are more effective as nitrogen sinks. In Southern Sweden the mean

    retention is 30-40 kg ha-1 lake yr-1. In total about 30 000 tonnes nitrogen is reduced annually

    in lakes and rivers, and 70% of this is reduced in southern Sweden. For emissions in the

    interior of the country, the load is reduced considerably during the transport through rivers

    and lakes, especially for south-central Sweden where the retention in the lakes is high. The

    accumulated retention can be over 80% in certain areas.

    It is difficult to evaluate the model results, since nitrogen retention cannot be measured

    directly and is integrated for large areas and waterbodies. It is common to use other variables

    to judge the credibility of the retention calculations. The result of the HBV-NP model is

    continuously evaluated against time series of observations in watercourses, both discharge

    and nutrient concentration, when it is used operationally. The model is evaluated both visually

    and statistically. The agreement for discharge and water balance is normally good, while the

    nutrient concentration can deviate more from observations. Sensitivity studies show that the

    model is relatively robust. When the model is compared to other models or budget

    calculations, the deviations can normally be explained by different assumptions or input data.

    The HBV-NP model has about the same precision as other similar models, nevertheless, the

    water discharge normally shows better accuracy.

    For source apportionment calculations, the retention in the flow paths of the landscape is

    accumulated for the emissions from specific urban waste water treatment plants (UWWTP).

    The emissions that pass through many lakes have only small impact on the sea. Natural

    nitrogen retention in rivers and lakes reduces the Swedish UWWTP:s contribution to the coast

    with 3200 tonnes per year, which corresponds to 18% of their total emissions. However, the

    retention varies substantially between different parts of the country. Most of the UWWTP

    with large emissions are located along the coast and in southern Sweden, where 90% of the

    natural retention occurs. In the interior of northern Sweden there are few UWWTP and the

    retention capacity is low, and thus, the amount of reduced nitrogen is also low.

    Everything indicates that the calculated nitrogen retention for Sweden is of the right

    magnitude and that the large-scale pattern for Sweden is correct, even if deviation can occur

    for small specific areas and for different time-periods.

  • 7.
    Arheimer, Berit
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Pers, Charlotta
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Kväveretention i svenskasjöar och vattendrag –betydelse för utsläpp frånreningsverk2007Report (Other academic)
    Abstract [en]

    This report has been compiled on request of the Swedish Environmental Protection Agency to facilitate the discussion with the EU Commission. The EU Commission has announced that it will take Sweden to the European Court of Justice for failing to ensure proper treatment of urban waste water according to the Urban Waste Water Treatment Directive (Directive 91/271/EEC). In Sweden natural nitrogen removal (retention) in waterbodies is considered as part of the treatment of emissions, when transported to the sea. Nitrogen retention is a well-known phenomenon that includes several natural biogeochemical processes, which permanently remove nitrogen from the water. The effect may be considerable in areas with many lakes. Sweden has 92 000 lakes larger than 1 hectare. It is rather normal with 30-70% nitrogen retention in Swedish lakes and rivers. The main process for natural nitrogen retention is denitrification, which is the same process that is applied for biological treatment in waste water plants.

    Natural retention is hard to measure, however, and has to be estimated based on several assumptions like so many other fluxes in nature. In Sweden a model system has been developed for large-scale calculation of nutrient transport, including retention, from land to the sea, with relatively high geographic resolution. The system couples field-scale models with catchment models and is scientifically documented and reviewed. It has been applied since 1997 for international reporting to HELCOM. The catchment model (HBV-NP) is tuned and evaluated against monitored time-series of measurements where such are available. The nitrogen retention that is calculated with HBV-NP is composed of nitrogen that is permanently transferred to the atmosphere and sediment, and which therefore will not further contribute to the eutrophication of water systems.

    Both calculations and measurements show that the retention is largest in the summer, especially in areas with many lakes and high loads. The retention capacity of lakes differs geographically; in the northern part of the country it is low, while the lakes in the southern part of the country are more effective as nitrogen sinks. In Southern Sweden the mean retention is 30-40 kg ha -1 lake yr-1. In total about 30 000 tonnes nitrogen is reduced annually in lakes and rivers, and 70% of this is reduced in southern Sweden. For emissions in the interior of the country, the load is reduced considerably during the transport through rivers and lakes, especially for south-central Sweden where the retention in the lakes is high. The accumulated retention can be over 80% in certain areas. It is difficult to evaluate the model results, since nitrogen retention cannot be measured directly and is integrated for large areas and waterbodies. It is common to use other variables to judge the credibility of the retention calculations. The result of the HBV-NP model is continuously evaluated against time series of observations in watercourses, both discharge and nutrient concentration, when it is used operationally. The model is evaluated both visually and statistically. The agreement for discharge and water balance is normally good, while the nutrient concentration can deviate more from observations. Sensitivity studies show that the model is relatively robust.

    When the model is compared to other models or budget calculations, the deviations can normally be explained by different assumptions or input data. The HBV-NP model has about the same precision as other similar models, nevertheless, the water discharge normally shows better accuracy. For source apportionment calculations, the retention in the flow paths of the landscape is accumulated for the emissions from specific urban waste water treatment plants (UWWTP).

    The emissions that pass through many lakes have only small impact on the sea. Natural nitrogen retention in rivers and lakes reduces the Swedish UWWTP:s contribution to the coast with 3200 tonnes per year, which corresponds to 18% of their total emissions. However, the retention varies substantially between different parts of the country. Most of the UWWTP with large emissions are located along the coast and in southern Sweden, where 90% of the natural retention occurs. In the interior of northern Sweden there are few UWWTP and the retention capacity is low, and thus, the amount of reduced nitrogen is also low. Everything indicates that the calculated nitrogen retention for Sweden is of the right magnitude and that the large-scale pattern for Sweden is correct, even if deviation can occur for small specific areas and for different time-periods.

  • 8.
    Axe, Philip
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Hydrografi och hydrokemi2005Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Mätningar utförs av Umeå Marina Forskningscentrum åtta gånger på utsjöstationerna och sju gånger på stationerna i Örefjärden. De hydrografiska variabler som mäts är temperatur och konduktivitet (salthalt). De hydrokemiska variablerna mäts på upp till 9 olika djup vid varje station. De variabler som mäts är totala koncentrationer av fosfor och kväve, löst oorganiskt kväve respektive fosfor, kisel, syrekoncentration och syremättnad. Mätningarna kompletteras av en vinterprovtagning med stor geografisk täckning, som utförs av SMHI. Vid denna provtagning tas prover från 17 olika djup på 23 stationer.

  • 9.
    Axe, Philip
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Temporal and spatial monitoring of eutrophication variables in CEMP2008Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    The OSPAR Revised Eutrophication Monitoring Programme (ETG 05/3/Info.1-E)requests that nutrient “monitoring should include sufficient samples to confirm that themaximum winter nutrient concentration has been determined”, while para. 7 of theTerms of Reference for the preparation of guidance on the spatial and temporalresolution of monitoring for nutrients and eutrophication effects (ICG 003) states that“there are at least nine different water types covered by the OSPAR MaritimeArea”…”guidance must, therefore, be at least complex enough to cover each type withsufficient clarity to guide contracting parties in their evaluation of the temporal andspatial coverage required to adequately assess the relevant water body”.This document summarises the national reports submitted to the OSPAR IntersessionalCorrespondence Group on Eutrophication Monitoring, and highlights commonproblems faced in the monitoring of (primarily) inorganic nutrients and chlorophyll. Inaddition, it presents tests of different approaches to solving the spatial and temporalsampling problems associated with delivering marine eutrophication data.Based on tests of model data, monthly sampling appears adequate to give a goodestimate of annual mean concentrations. Buoy data suggests that this would not besufficient where there is tidal variability. It was not possible to determine maximumconcentrations through a practical ship sampling scheme, or by using extreme valuestatistics.The optimum sampling programme to observe rapid events is likely to be a combinationof ferrybox systems, which appear to be reliable and give both good spatial andtemporal coverage, combined with buoy observations. To ensure data of sufficientquality, these must be controlled against conventional research vessel observations.Research vessels still have a role in seasonal mapping, and in providing data ofsufficient quality for trend analysis from a large area. This is likely to remain so, at leastuntil technologies such as gliders and optical nutrient sensors become widely availableand capable of delivering reliable, high quality data.

  • 10.
    Axe, Philip
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Bjerkebæk-Lindberg, Amund E.
    Executive, Universitet, Umeå universitet, UmU, Umeå universitet, Umeå marina forskningscentrum.
    Hydrografi/hydrokemi2003Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Under den första halvan av året uppvisade ytvattnet i båda bassängerna temperaturer som låg under eller mycket under medelvärdet för jämförelseperioden 1991–2000. Ytvattnet i Bottenviken uppvisar en mycket liten mellanårsvariation, bl.a. eftersom det fryser vid ~ -0,3 ºC . Som ett resultat av den varma sommaren steg temperaturerna i båda bassängerna under juli och augusti. Efter detta höll sig temperaturerna i ytvattnet över det normala till slutet på september. Året avslutades med att temperaturerna i ytvattnet sjönk till jämförelseperiodens värden eller något lägre under årets sista två månader. Som mest var temperaturen i båda bassängernas ytvatten ~6ºC högre än medeltemperaturen för perioden och den lägsta temperaturen i ytvattnet var ~2ºC under medelvärdet. För djupvattnet tenderar temperaturen generellt att vara något mer konstant än i ytan. Årstidsvariationen i Bottenhavets djupvattnet motsvarade 0,8ºC (max.-min.). Motsvarande årstidsvariation för Bottenviken var ~2ºC. För Bottenhavet låg temperaturen ca en standardavvikelse lägre än medelvärdet för perioden under hela året. I Bottenviken, däremot, var temperaturen i djupvattnet generellt högre än medelvärdet för perioden. Variationen var större än i Bottenhavet, dock inte större än en standardavvikelse från medelvärdet för perioden.

  • 11.
    Borenäs, Karin
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Sahlsten, Elisabeth
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Hydrografi och hydrokemi2009Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Under 90-talet har växtplanktonproduktionen i norra Bottenhavets kustzon (Örefjärden) minskat med 14 % per årS2. Fjolårets produktion om 0.88 mol kol m-2 år-1 var den lägsta noterade sedan mätningarna började, strax under den tidigare lägsta noteringen 1988. Tillgången på föda för både plankton- och bottendjur i kustzonen bör därmed för närvarande vara tydligt lägre än i början av 90-talet i detta område. Även i Bottenviken kan en statistiskt säkerställd minskning om 7 % per år påvisas, medan ingen minskning kan visas i Bottenhavets utsjöS2.

  • 12.
    Brandt, Maja
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Ejhed, Helene
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Klassificering av påverkan av näringsämnen på rapporterings- och havsområden: Underlag inför Ramdirektivsrapporteringen 2005 Slutrapport januari 20052005Report (Refereed)
  • 13.
    Brandt, Maja
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Ejhed, Heléne
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Klassificering av påverkan av näringsämnenpå rapporterings- och havsområden: Underlag inför Ramdirektivsrapporteringen 2005Slutrapport januari 20052005Report (Other academic)
  • 14.
    Brandt, Maja
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Olshammar, Mikael
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Rapp, Lars
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Omräkning av näringsbelastning på Östersjön och Västerhavet för år 2000 med PLC5 metodik2008Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    På uppdrag av Naturvårdsverket har SMED räknat om kväve- och fosforbelastningen för år 2000 med PLC5-metodik och flödesnormaliserad för åren 1985-2004.  Avsikten är att få belastningsberäkningar för åren 1995, 2000 och 2006 framtagna med samma metodik och flödesnormaliserade för samma period så att de blir så jämförbara som möjligt. Jordbruksarealerna är dock inte helt jämförbara. 1995 års jordbruksarealer baseras på statistik på församlingsnivå, medan de år 2000 och 2006 (egentligen förhållandena år 1999 respektive år 2005 för jordbruksmarken) bygger på block- och IAKS-databaserna från Jordbruksverket. En gårdsstödsreform 2005 med utökat stöd för vall och träda innebar dessutom en till synes ökning av jordbruksmark mellan år 2000 och 2006. Skillnaden i jordbruksarea är 9 % i snitt för hela Sverige. I 2000 års beräkning var denna area troligen klassad som öppen mark. I denna rapport redovisas källfördelad belastning för år 2000, men även som jämförelse källfördelad belastning för år 2006. Hyggesareal och belastning från hygge finns inte medtagen på grund av svårigheten att få fram jämförbara arealer för åren 1995, 2000 och 2006. Punktutsläpp från den finska delen av Torneälven finns likaså inte med, vilket skiljer den från redovisningen i PLC5-rapporten för år 2006 (Brandt m.fl., 2008). För de antropogena källfördelningarna redovisas även 1995 år resultat hämtat från Ejhed och Olshammar (2007). Enligt denna sammanställning har de antropogena nettobelastningarna till haven söder om Ålands hav (Egentliga Östersjön, Öresund, Kattegatt och Skagerrak) minskat med 12 700 ton kväve mellan 1995 och 2006, vilket motsvarar en minskning med 23 % och med 150 ton fosfor, vilket motsvarar en minskning med 13 % räknat från år 1995. Motsvarande siffror mellan 2000 och 2006 är en minskning om 3 700 ton kväve (8 %), medan det för fosfor inte är någon nämnvärd skillnad mellan åren. Förändringar i jordbruksarealerna påverkar jämförelsen mellan jordbruksbelastningarna de olika åren. Om jordbruksbelastningen räknas om till antropogen nettobelastning per jordbruksarea för respektive år har den minskat med i snitt 16 % för kväve och 6 % för fosfor för hela Sverige mellan år 2000 och 2006.

    På uppdrag av Naturvårdsverket har SMED räknat om kväve- och fosforbelastningen

    för år 2000 med PLC5-metodik och flödesnormaliserad för åren 1985-2004.

    Avsikten är att få belastningsberäkningar för åren 1995, 2000 och 2006 framtagna

    med samma metodik och flödesnormaliserade för samma period så att de blir så

    jämförbara som möjligt.

    Jordbruksarealerna är dock inte helt jämförbara. 1995 års jordbruksarealer baseras

    på statistik på församlingsnivå, medan de år 2000 och 2006 (egentligen förhållandena

    år 1999 respektive år 2005 för jordbruksmarken) bygger på block- och

    IAKS-databaserna från Jordbruksverket. En gårdsstödsreform 2005 med utökat

    stöd för vall och träda innebar dessutom en till synes ökning av jordbruksmark

    mellan år 2000 och 2006. Skillnaden i jordbruksarea är 9 % i snitt för hela Sverige.

    I 2000 års beräkning var denna area troligen klassad som öppen mark.

    I denna rapport redovisas källfördelad belastning för år 2000, men även som

    jämförelse källfördelad belastning för år 2006. Hyggesareal och belastning från

    hygge finns inte medtagen på grund av svårigheten att få fram jämförbara arealer

    för åren 1995, 2000 och 2006. Punktutsläpp från den finska delen av Torneälven

    finns likaså inte med, vilket skiljer den från redovisningen i PLC5-rapporten för år

    2006 (Brandt m.fl., 2008). För de antropogena källfördelningarna redovisas även

    1995 år resultat hämtat från Ejhed och Olshammar (2007).

    Enligt denna sammanställning har de antropogena nettobelastningarna till haven

    söder om Ålands hav (Egentliga Östersjön, Öresund, Kattegatt och Skagerrak)

    minskat med 12 700 ton kväve mellan 1995 och 2006, vilket motsvarar en minskning

    med 23 % och med 150 ton fosfor, vilket motsvarar en minskning med 13 %

    räknat från år 1995. Motsvarande siffror mellan 2000 och 2006 är en minskning om

    3 700 ton kväve (8 %), medan det för fosfor inte är någon nämnvärd skillnad mellan

    åren.

    Förändringar i jordbruksarealerna påverkar jämförelsen mellan jordbruksbelastningarna

    de olika åren. Om jordbruksbelastningen räknas om till antropogen

    nettobelastning per jordbruksarea för respektive år har den minskat med i snitt 16

    % för kväve och 6 % för fosfor för hela Sverige mellan år 2000 och 2006.

  • 15.
    Brandt, Maja
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Olshammar, Mikael
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Rapp, Lars
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Omräkning avnäringsbelastning påÖstersjön och Västerhavetför år 2000 med PLC5metodik2008Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    På uppdrag av Naturvårdsverket har SMED räknat om kväve- och fosforbelastningen för år 2000 med PLC5-metodik och flödesnormaliserad för åren 1985-2004. Avsikten är att få belastningsberäkningar för åren 1995, 2000 och 2006 framtagna med samma metodik och flödesnormaliserade för samma period så att de blir så jämförbara som möjligt. Jordbruksarealerna är dock inte helt jämförbara. 1995 års jordbruksarealer baseras på statistik på församlingsnivå, medan de år 2000 och 2006 (egentligen förhållandena år 1999 respektive år 2005 för jordbruksmarken) bygger på block- och IAKS-databaserna från Jordbruksverket. En gårdsstödsreform 2005 med utökat stöd för vall och träda innebar dessutom en till synes ökning av jordbruksmark mellan år 2000 och 2006. Skillnaden i jordbruksarea är 9 % i snitt för hela Sverige. I 2000 års beräkning var denna area troligen klassad som öppen mark. I denna rapport redovisas källfördelad belastning för år 2000, men även som jämförelse källfördelad belastning för år 2006. Hyggesareal och belastning från hygge finns inte medtagen på grund av svårigheten att få fram jämförbara arealer för åren 1995, 2000 och 2006. Punktutsläpp från den finska delen av Torneälven finns likaså inte med, vilket skiljer den från redovisningen i PLC5-rapporten för år 2006 (Brandt m.fl., 2008). För de antropogena källfördelningarna redovisas även 1995 år resultat hämtat från Ejhed och Olshammar (2007). Enligt denna sammanställning har de antropogena nettobelastningarna till haven söder om Ålands hav (Egentliga Östersjön, Öresund, Kattegatt och Skagerrak) minskat med 12 700 ton kväve mellan 1995 och 2006, vilket motsvarar en minskning med 23 % och med 150 ton fosfor, vilket motsvarar en minskning med 13 % räknat från år 1995. Motsvarande siffror mellan 2000 och 2006 är en minskning om 3 700 ton kväve (8 %), medan det för fosfor inte är någon nämnvärd skillnad mellan åren. Förändringar i jordbruksarealerna påverkar jämförelsen mellan jordbruksbelastningarna de olika åren. Om jordbruksbelastningen räknas om till antropogen nettobelastning per jordbruksarea för respektive år har den minskat med i snitt 16 % för kväve och 6 % för fosfor för hela Sverige mellan år 2000 och 2006.

  • 16.
    Djodjic, Faruk
    et al.
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Hellgren, Stefan
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Futter, Martyn
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Brandt, Maja
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Suspenderat material –transporter och betydelsen för andra vattenkvalitetsparametrar2012Report (Other academic)
    Abstract [en]

    Erosion and transport of suspended solids in Sweden is rarely of such magnitude to be considered a serious large-scale environmental problem. In some cases, howev-er, suspended solids and increased turbidity have direct negative effects on aquatic ecosystems. Suspended solids can transport a significant fraction of nutrients (mainly phosphorus) and other substances (such as metals, pesticides, organic pol-lutants, etc.) in rivers. In the SMED context, further studies of the transport of sus-pended matter are interesting because both phosphorus and metal transport is high-ly influenced by sediment dynamics. There were two purposes of this study; (i) to compile and evaluate existing litera-ture and data on sediment transport in Sweden with couplings to phosphorus and possibly other substances and (ii) to deepen our understanding of the transport dynamics by modeling the water and sediment transport. Statistically significant correlations between the concentrations and transport of suspended solids and dominant soils in the catchment areas were found both for small agriculture-dominated watersheds and for larger watersheds. Higher propor-tion of clay soil resulted in higher concentrations / transport of suspended solids. This indicates a higher erodibility of clay soils compared with coarse sandy soils. A positive and statistically significant relationship with the proportion of arable land was also found for the larger catchments. Different modeling approaches were tested for Sävjaåns watershed. First, an analy-sis of different parts of the hydrological cycle using FyrisQ model showed two interesting relationships. Higher levels of suspended solids were associated with periods of wetter conditions in the watershed, as well as during snowmelt episodes. Secondly, INCA-Sed model was applied for the first time in Sweden. This applica-tion shows that the model may be useful to increase the understanding of sediment mobilization and transport under Swedish conditions, although more studies are needed to increase reliability and reduce the uncertainties.

  • 17.
    Djodjic, Faruk
    et al.
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Nisell, Jakob
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Brandt, Maja
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Söderström, Mats
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Jordartskarta för jordbruksmark – jämförelsestudie mellan olika metoder för interpolation av mätpunkter samt testning av deras betydelse för PLC-beräkningar2009Report (Other academic)
    Abstract [en]

    Soil type has an important role for nutrient losses from arable land. A reliable soil map is therefore a precondition for reliable estimations of nutrient losses. The existing soil type map has several shortcomings regarding both resolution and precision. Possibilities to improve the existing soil map were studied in this project simultaneously with attempts to validate the interpolation results with independent data sets. The study area was Skåne. The point data used for interpolation showed number of shortcomings which limit possibilities to use common geostatistic methods. Main problems are related to low point density and lack of exact position coordinates. Thereby the main assumption that the points close to each other are more similar is not fulfilled and the interpolation results become inadequate. Additionally, the main objective of the project was calculation of new soil map and separate interpolation of values representing percentage of certain soil particles is a long way around which includes unnecessary complications. Therefore a new method was applied where the soil type in non-sampled points was approximated from the value in the nearest sampled points, but with consideration taken to the local soil maps from Geological Survey of Sweden (SGU). New soil map was compared to the existing map and a validation against three independent data set was also performed. The main conclusion is that more soil types are identified in the new soil map (i.e. higher resolution is achieved) whereas the precision in soil type determination in non-sampled points is similar to the precision of the old map. New soil map corresponds also better to underlying point data and has a smoother and more natural transition between different soil types. The effects of changed soil map on nitrogen and phosphorus loads have been estimated with HBV-NP model. The effects were higher for phosphorus then for nitrogen. The effects were more pronounced for particulate phosphor then for the dissolved phase. The local applications showed higher differences than the model runs on regional level. The suggested method is simple and can be applied on national lever with due consideration to certain issues regarding data availability and regional differences within Sweden.

  • 18.
    Edman, Anna
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Hjerdt, Niclas
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Lundholm, Karen
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Marmefelt, Eleonor
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Sahlberg, Jörgen
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    HOME Vatten i Bottenvikens vattendistrikt. Integrerat modellsystem för vattenkvalitetsberäkningar2008Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    SMHI har utvecklat ett interaktivt modellsystem för vattenkvalitetsberäkningar i mark, sjöar,vattendrag och kustvatten, HOME Vatten. I detta uppdrag har HOME Vatten implementerats iBottenvikens vattendistrikt. De ingående modellerna i HOME Vatten är HBV-NP modellen förmark, sjöar och vattendrag samt Kustzonsmodellen för kustvattnen. Atmosfärsdepositionen bådepå land och i kustområdet beräknas av den atmosfärskemiska MATCH-modellen.HOME Vatten har utvecklats för att vara ett verktyg i svensk vattenförvaltning med speciellt fokuspå EUs ramdirektiv för vatten.Modelluppsättningen i kustvatten har validerats mot tillgängliga mätdata, och visar överlag en godöverrensstämmelse med data. Dock saknas i flera fall mätdata över salthalt och närsalthalter vilketförsvårar möjligheterna att dra några slutsatser om modellkvalitén.Längs delar av kuststräckan förekommer inget kustvattenkontrollprogram, varför modellen inte harkunnat valideras där.

  • 19.
    Ejhed, Helene
    et al.
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Brandt, Maja
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Djodjic, Faruk
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Olshammar, Mikael
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Ryegård, Annika
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Johnsson, Holger
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Larsson, Martin
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Nisell, Jakob
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Rapp, Lars
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Brånvall, Gunnar
    SCB.
    Miljömålsuppföljning Ingen övergödning 1995 och 2005: Slutrapport2007Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    En uppföljning av två delmål för miljökvalitetsmålet Ingen övergödning mellan år 1995 och 2005 har genomförts av SMED på uppdrag av Naturvårdsverket. Det gäller specifikt delmålen om tillförseln av kväve och fosfor till havet respektive till vatten. Underlag och indata till beräkningarna har tagits fram inom det parallella PLC5- projektet som genomförs för rapportering till HELCOM och från TRK-projektet (Brandt och Ejhed 2002). Metodik för beräkningarna har utvecklats mycket sedan TRK-projektet och beskrivs utförligt i rapporten. En av de största förändringarna i metodik har genomförts för fosfor belastningsberäkningar från jordbruksmark där nya mer fysikaliska modeller använts. Ytterligare en stor förändring har varit användning av Tekniskt Beräkningssystem Vatten (TBV) som ska medföra en mer kvalitetssäkrad hantering av beräkningarna

    Resultaten i denna rapport presenteras och bedöms med avseende på kvalitet och jämförs med transporterade mängder i flodmynningarna, TRK-resultat och resultat i HBV-NP.

    Resultaten visar att den antropogena belastningen av kväve minskat med cirka 25 % från år 1995 till år 2005 för de svenska vattenburna utsläppen till haven söder om Ålands hav. Delmålet för kväve anger en minskning med 30 % till år 2010.

    Resultaten visar vidare att den antropogena bruttobelastningen av fosfor minskat med cirka 14 % från år 1995 till år 2005 för de svenska vattenburna utsläppen till sjöar, vattendrag och kustvatten. Delmålet för fosfor anger en minskning med minst 20 procent till år 2010

  • 20.
    Ejhed, Helene
    et al.
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Brandt, Maja
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Djodjic, Faruk
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Olshammar, Mikael
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Ryegård, Annika
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Johnsson, Holger
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Larsson, Martin
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Nisell, Jakob
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Rapp, Lars
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Brånvall, Gunnar
    Miljömålsuppföljning Ingenövergödning 1995 och 2005: Slutrapport2007Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    En uppföljning av två delmål för miljökvalitetsmålet Ingen övergödning mellan år 1995 och 2005 har genomförts av SMED på uppdrag av Naturvårdsverket. Det gäller specifikt delmålen om tillförseln av kväve och fosfor till havet respektive till vatten.

    Underlag och indata till beräkningarna har tagits fram inom det parallella PLC5-projektet som genomförs för rapportering till HELCOM och från TRK-projektet (Brandt och Ejhed 2002). Metodik för beräkningarna har utvecklats mycket sedan TRK-projektet och beskrivs utförligt i rapporten. En av de största förändringarna i metodik har genomförts för fosfor belastningsberäkningar från jordbruksmark där nya mer fysikaliska modeller använts. Ytterligare en stor förändring har varit användning av Tekniskt Beräkningssystem Vatten (TBV) som ska medföra en mer kvalitetssäkrad hantering av beräkningarna

    Resultaten i denna rapport presenteras och bedöms med avseende på kvalitet och jämförs med transporterade mängder i flodmynningarna, TRK-resultat och resultat i HBV-NP.

    Resultaten visar att den antropogena belastningen av kväve minskat med cirka 25 % från år 1995 till år 2005 för de svenska vattenburna utsläppen till haven söder om Ålands hav. Delmålet för kväve anger en minskning med 30 % till år 2010.

    Resultaten visar vidare att den antropogena bruttobelastningen av fosfor minskat med cirka 14 % från år 1995 till år 2005 för de svenska vattenburna utsläppen till sjöar, vattendrag och kustvatten. Delmålet för fosfor anger en minskning med minst 20 procent till år 2010.

  • 21.
    Ejhed, Helene
    et al.
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Karlsson, Magnus
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Köhler, Stephan J
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Malm, Jakob
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Gustavsson, Hanna
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Westerberg, Ida
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Nettobelastning av metaller i Dalälven2012Report (Other academic)
    Abstract [en]

    Load of metals on water is included in several international reportings; annually to HELCOM and OSPAR, and every third year to the EEA WISE SoE Emissions. Cd, Pb, Hg and Ni are included in the list of priority substances under the Daughter Directive (2008/105/EC) to the EU Water Framework Directive (2000/60/EC). To analyze the emission and transport of metals into inland waters and the sea, sources and retention from the source to the sea is calculated. One of the key input parame-ters to calculate metal retention is the proportion of particulate metals.

    The purpose of this project was to calculate the retention of metals during transport from source to sea in the whole catchment of a large river, Dalälven. The purpose was further to produce better regression equations that can estimate the proportion of particulate metal with additional parameters in addition to the chemical parame-ters used in the past and that can take into consideration the conditions in Dalälven catchment. This work builds on a previously tested retention model and developed regression equations for particulate proportion of metals (Lindström and Håkanson 2001, Ejhed et al 2011) and the gross load (emissions at source) of metals calculat-ed for catchments across Sweden (Ejhed et al , 2010). The metals that were includ-ed in the project was the priority substances, Cd, Hg, Pb, Ni, and further Cu and Zn as a selected priority by the Swedish Environmental Protection Agency.

    To improve the regression equations to calculate the proportion of particulate met-als and adapt the regression equations to the Dalälven catchment, the environmen-tal monitoring in Dalälven catchment was expanded through this project. The regu-lar sampling and analysis program of metals was expanded in both the existing test sites and at additionally five test sites by adding analysis of metals in unfiltered samples, in consultation with the County of Dalarna. Flow data, chemistry data (pH, alcalinity) and landcover were studied to determine the factors controlling the proportion of metals in particulate form. Equations were developed to calculate the proportion of metals in dissolved form for all the above metals. Together with total concentrations, proportion of metals in particulate form is estimated for all metals in all areas.

    The analysis shows that there are significant differences for the metal fraction for the various metals and the different areas. The largest driver for predicting the particulate form of metals is pH. In the acidic waters as at the sampling site Lill- Fämtan almost all metals are in dissolved form, while in the more alkaline areas as Dalälven Älvkarleby much higher proportion of the metals are in the particulate form. Larger areas usually have higher pH values because the contribution of groundwater which is well buffered is greater. This also applies to lakes with long-er residence times. Areas with a high proportion of arable land and low terrain also exhibit a higher proportion of metals in particulate form (i.e. the sampling site Holen). This arises presumably by mobilizing greater proportion of particles from arable land than from land use in the other catchments. The empirical derived equa-

    tions are valid at all sites irrespective of land use or whether the site is anthropo-genically affected or not. Percentage of particulate metals varies from 12% for Cu to 92% for Hg.

    A simplified retention model was developed for the Dalälven catchment, based on lake area, average depth, average inflow, particulate percentage of metals and fall-ing velocity of the metals. Net load and transport between subcatchments in Daläl-ven down to the sea was calculated using the setup of the HYPE model based on Swedish waters archives (SVAR) 2010_2. The validity of the retention model was tested by comparing the calculated retention with the corresponding measured values in three lakes in the Dalälven catchment. It was found that the simplified model approach fairly well describes the retention of the investigated metals. The maximum deviation observed for Cu, where the average retention was underesti-mated by 16 % while for Zn and Pb differs by 8 % between the empirical and mod-eled values. The total retention of the metals to the sea varies from 35% for Cu to 78% for Hg. The relative difference between different metals is caused by their different particle-bound existence.

    This project has developed a general model that could usefully be applied and test-ed in other large water basins. The model does not require much input, which can be considered an advantage as much input data are rarely available in most of Swe-den's catchment area. The model provides the estimated net load of the sources of metals and transport in river basins, which are required for the impact analysis under the WFD.

    Model results show that calculations of retention and net load is a useful tool for verifying results of the gross load and accounting for sources of the load. It became clear that there are missing sources in the calculation of gross load in the Dalälven catchment. It is likely that leakage from old mining sites are missing, but also local variations, with higher losses of diffuse sources can cause differences in the meas-ured river transport and the estimated load.

  • 22.
    Ejhed, Helene
    et al.
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Olshammar, Mikael
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Brånvall, Gunnar
    SCB.
    Gerner, Annika
    SCB.
    Bergström, Jonas
    SCB.
    Johnsson, Holger
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Blombäck, Karin
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Nisell,, Jakob
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Gustavsson, Hanna
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Persson, Christer
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Alavi, Ghasem
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Beräkning av kväve-och fosforbelastning på vatten och hav för uppföljning av miljökvalitetsmålet "Ingen övergödning"2011Report (Other academic)
    Abstract [en]

    On behalf of the Swedish Environmental Protection Agency, SMED has performed calculations of nitrogen and phosphorus loads on inland waters and sea areas in Sweden for the year 2009. The calculations were carried out with PLC5 methodol-ogy to enable comparison with previously calculated load in 1995, 2000 and 2006. Within this, data and summaries were prepared for the assessment of the national environmental objective "zero eutrophication" and for assessing any improvements in relation to the Swedish emissions reduction targets in the Baltic Sea Action Plan.

    Earlier load calculations (year 1995, 2000 and 2006) were based on long-term mean runoff to assure that short-term climate variability would not overshadow any changes in loads from diffuse sources. Calculations were carried out of the net load on the sea for nitrogen and phosphorus, i.e. the proportion of the input to inland waters reaching the sea after retention that occurs during transport through soil, lakes and streams. In this project the same application was used, as well as the same runoff and retention has been used, in order to make the results from all years to be comparable with each other.

    The total gross load of nitrogen from all sources (diffuse and point source) is 155700 tonnes of nitrogen in 2009 (without contributions from clear-cutting), which represents an overall decrease of 11% from 1995. The total gross load from of nitrogen from diffuse sources was calculated for the year 2009 to 129 200 tonnes, i.e. about 6% decrease from the 1995 level. The gross load of nitrogen from agricultural land, decreased by about 10% from 1995 levels and by about 2% from year 2006 to 2009.The reduction in total area of agricultural land accounts for al-most the entire reduction of the load of agricultural land from 2006 to 2009. Measures in terms of protective zones and catch crops have declined over the peri-od from 2006, and thus did not contribute to the lower load. The gross load of ni-trogen from municipal wastewater treatment plants (MWWTP) and industries have declined over the period 1995 to 2009 with a total of 31 % and 34% respectively. The biggest change occurred between 1995 and 2000, when nitrogen reduction techniques were introduced in many wastewater treatment plants and industries. From 2000 to 2009, the gross load continued to decrease by 8 % and 17% from MWWTPs and industries respectively. The load from scattered dwellings not con-nected to MWWTPs has increased slightly with 200 tonnes of nitrogen since 1995, due to increased number of houses with private sewers.

    Total net load of nitrogen in 2009 for the whole of Sweden is 115700 tonnes, rep-resenting a decrease from 1995 by 11%. The government's Marine Environmental Plan (Government Communication 2009/10: 213), is targeting the environmental work under the Baltic Sea Action Plan (BSAP). The decrease in net load of nitro-gen from the years 2000 to 2009 is only 4700 tonnes of nitrogen (Baltic Proper, the

    Sound and Kattegat) and much remains on the BSAP target, 20 780 tonnes of ni-trogen, to be achieved.

    The anthropogenic load after retention (net) is 59 000 tonnes of nitrogen in 2009 for the whole of Sweden in total, including clear-cuttings. Point source emissions of nitrogen in 2009 is 21 800 tonnes, accounting for a significant portion of the reduction of the net anthropogenic load by 30% from 1995. The anthropogenic non-point sources have decreased by 12% (net on the sea) from 1995 to 2009. The

    interim target for nitrogen in the national environmental objective of "Zero eu-trophication" states that by 2010 Swedish waterborne emissions of nitrogen com-pounds from human activities to the seas south of the Åland Sea have declined by at least 30% from 1995 levels. The total net anthropogenic loading of nitrogen to the seas south of the Åland Sea is estimated at 42400 tons (without clear-cuts for comparison with 1995). This represents a decrease of about 25% from 1995 to 2009, which means that the interim target for nitrogen is not reached.

    The total gross loads of phosphorus (diffuse and point source) is 4730 tons (4750 tonnes, when clear-cuttings are included). This represents a decrease of 10% since 1995. The total gross diffuse load of phosphorus is reduced by approximately 4% from 1995. Gross load of phosphorus from agricultural land decreased by about 7% from 1995 levels and by about 2% from 2006. The reason for the change be-tween 1995 and 2006 is the introduction of measures to decrease nutrient losses. From 2006 to 2009, the reduced total area of agricultural land accounts for virtually all of the change. Gross load of phosphorus from point sources in 2009 was esti-mated to 880 tonnes, equivalent to a decrease of approximately 17% from 2006 and 30% since 1995. Municipal wastewater treatment plants account for the biggest change, equivalent to about 45% lower load in 2009 compared with 1995. The main reason for the decrease is that new phosphorus reduction technology was introduced mainly in the largest treatment plants. Industries also account for a significant reduction, equivalent to 33% from 1995 to 2009. The total change in emissions results in private sewers, MWWTP respective industries accounting for approximately the same amount of load in 2009.

    The anthropogenic gross load of phosphorus is a total of 1930 tonnes in 2009, representing a decrease of approximately 7% from 2006. The interim target for phosphorus in the environmental objective of "Zero eutrophication" states that by the year 2010, Swedish waterborne discharges of phosphorus from human activi-ties to the lakes, rivers and coastal waters have decreased by at least 20% from 1995 levels. The waterborne load of phosphorus from anthropogenic sources has decreased by about 18% from 1995 to 2009 and thus the environmental objective has thus not been achieved. According to these calculations, approximately 50 tons of phosphorus remains to be reduced to reach the environmental interim target to be achieved.

    Total net load of phosphorus in 2009 for the whole of Sweden is 3360 tons, repre-senting a decrease from 1995 by 11%. The net anthropogenic load of phosphorus to the sea has decreased by about 22% (380 tonnes) in 1995 for the whole of Swe-den. According to the Baltic Sea Action Plan (BSAP) the Swedish commitment is to reduce the load of phosphorus by 290 tons from land to the Baltic Proper. The decrease in net load of phosphorus from 2000 to 2009 to the Baltic Proper is only 50 tonnes of phosphorus and much remains on target to be achieved

  • 23.
    Eklund, Veronica
    et al.
    SCB.
    Lidén, Maria
    SCB.
    Asker, Christian
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Segersson, David
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Emissions from navigation and fishing including international bunkers Emissions from navigation and fishing including international: Quality assurance of emissions 1990-2010 for reporting to UNFCCC, NEC and CLRTAP2011Report (Other academic)
    Abstract [en]

    In this study, bottom-up estimates of emissions from domestic navigation and fish-ing have been produced. Also, fuel data in the Monthly fuel, gas and inventory statistics, used as activity data for estimating emissions from national navigation and international maritime bunkers has been analyzed. Data from other sources relating to these emissions from international bunkers has been explored and ana-lyzed.

    Conclusions

    National navigation, CRF 1A3d

    Given the completely different approaches and uncertainties that are included in models and emission factors, bottom-up estimates using Shipair seem to corre-spond quite well with estimates produced using fuel data from energy statistics. Results do not imply that there is an obvious need for revision of emissions report-ed to the UNFCCC.

    Fishing, CRF 1A4c

    The current model used produces slightly higher estimates than if using fuel data for 2007 from Swedish Board of Fisheries. Compared to bottom-up estimates using Shipair, the current model gives much higher estimates, estimates from Shipair being approximately one third. Since smaller fishing vessels are not obliged by law to have AIS transponders, one should expect the coverage of Shipair to be some-what limited. To give an estimate of how much the emissions are underestimated due to this fact, one would need to study the ship population more closely. It is also possible that the estimates for fishing based on fuel statistics are overestimated by the current model. However, since the only time series available is data on installed power for the Swedish fishing fleet used in the current model, we do not have enough information to judge whether the current time series is wrong. A revision of the time series is not possible with the current data situation. It is however clear that data should be updated and evaluated again coming years. Also, the estimates by the bottom-up approach will improve as the AIS-usage becomes more and more wide-spread, in time making it possible to perform a more complete independent validation.

    International bunkers, CRF 1C1b

    Data on international bunker fuel in the Monthly fuel, gas and inventory statistics has been found to be of excellent quality. As a consequence of that VAT is applied on national fuel consumption but not on international bunkers, all respondents to the survey are able to separate these fuel amounts with high accuracy. Fuels used for domestic and international navigation have been separated correctly and in line with IPCC Guidelines. Fluctuations in time series are to a large extent due to "spot sales". Occasional fluctuations in time series for international maritime bunkers 2

    should be expected. The increasing trend is, in addition to driving forces such as amount of goods or tonnage of the fleet, due to acquired international customers and an expansion in the fleet of lighters.

    Various data from energy statistics, transport statistics, trade statistics and fuel price statistics have been found and could be used further if additional analysis is wanted.

    Recommendations

    National navigation, CRF 1A3d

    The current methodology should be used for reporting to the UNFCCC also in the future. Estimates using Shipair should preferably be updated for 2008-2010 and also for coming years, thus producing a time series that in due time will provide more information and verification of emissions reported to the UNFCCC.

    Fishing, CRF 1A4c

    The current methodology should be used for reporting to the UNFCCC also in submission 2012. Estimates using Shipair should preferably be updated for 2008- 2010 and also for coming years, thus producing a time series that in due time will provide more information and verification of emissions reported to the UNFCCC. The current methodology should be evaluated again when the next update of the national statistics on fishing is available.

    International bunkers, CRF 1C1b

    Current data is found to be of excellent quality and should be used also in the fu-ture for reporting to the UNFCCC.

  • 24.
    Engardt, Magnuz
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Andersson, Camilla
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Bergström, Robert
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Modellering av marknära ozon2010Report (Other academic)
  • 25.
    Gustavsson, Hanna
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Konsekvenser för avrinning vid metodikbyte mellan HBV och HYPE2014Report (Other academic)
    Abstract [en]

    In previous reports SMED has used the hydrological model, HBV, for

    calculation of runoff and its additional model, HBV-NP, for water quality,

    to calculate the retention of nitrogen and phosphorus. In connection with

    demands for finer geographical division SMED conducts a review of the

    methodology for the various steps of calculation that is the basis for

    HELCOM PLC Periodical reporting.

    The HYPE model is in its structure adapted to handle a large number of

    calculation areas. As the runoff data for future HELCOM PLC Periodical

    reporting is expected to be set up for about 22,000 sub basins, a replacement

    of the previously used HBV model will be necessary.

    Before PLC6 calculations are carried out it is important to clarify the

    impacts of a change in hydrological model, for calculating runoff and

    ground leakage of nutrients, load and source distribution.

    For analyzes based on results from future calculations to be compared with

    previous analyzes of the previous reporting results in the periodic PLC

    report it is important that the differences between the various models are

    clarified.

    A big difference from before is that runoff calculation using the HYPE

    model is dependent on land use compared to the same calculation with the

    HBV model. Runoff calculated in HYPE is dependent on land use which

    means that the model calibration parameters are linked to a specific land

    class, consisting of a combination of soil type and land use. The calculation

    of leakage of nutrients, which is runoff-dependent, is consequently

    implemented differently in the two models.

    This project evaluates the differences in the calculation results that will

    eventually be used in TBV (Technical calculation tool, water, Swedish

    acronym). The model differences described in this project does not handle

    differences due to the model set (eg S- HYPE and HBV -NP sets for PLC5).

    It is not possible to evaluate the hydrology without regard to land use. The

    report analyzes the differences in estimated runoff and discharge between

    HBV and HYPE for areas with a dominant share of forest and open land.

    Open land is defined in the same way as for the HBV model which is the

    remaining land apart from forest.

    The purpose of the theoretical evaluation is not to judge which of the

    hydrological models is best. Both models have pros and cons, and both

    models are currently used at SMHI. The purpose of this evaluation is to

    10

    understand how a change in hydrological model will affect load calculations

    of nutrients from land to sea.

    The hydrological comparison has been divided into a number of different

    parts. The models are compared on a regional scale and in smaller areas

    with homogeneous land use. Further, a regional analysis of runoff is

    evaluated in three different area sizes; smaller than 200 km2, between 200

    and 2000 km2 and greater than 2000 km2. The regional comparison, with

    runoff from HBV/PLC5 and S-HYPE is done in TBV to compare how

    different expected runoff data affect the gross load of nitrogen and

    phosphorus to the sea.

    The evaluated modeled period is the same reference period used in PLC5,

    1985-2004. The HYPE model simulates a slightly lower runoff than the

    HBV model which leads to a lower gross load of total nitrogen and

    phosphorus to the ocean.

    In the comparison between the total runoff and soil specific runoff

    differences regionally are quite small but as the geographical areas in future

    reports will be conducted on a much finer scale, it can have effects locally.

    When comparing the total runoff as used in TBV with the soil-specific

    runoff, the primary differences appear in swamps, wetlands, urban land and

    clearings. Calculations of retention in SMED HYPE will therefore take

    place in a different gross leakage than the same calculation calculated in

    TBV. In addition to differences in retention it means that when the total

    runoff is used in TBV, the leakage of nutrients will be lower, due to the

    lower drainage.

    The differences between the predominant sources, open land, forest and

    agriculture are relatively small. However, on a local scale, the differences

    may become important for these land use types. The evaluation was only

    done on yearly average runoff. How the differences over the year looks are

    not investigated. TBV use monthly average runoff.

    The difference in gross load from diffuse sources of nitrogen calculated in

    connection with PLC5 calculation, about 132 000 tonnes / year, was reduced

    by 3% when including the new estimated runoff Estimated runoff at a finer

    geographical division reduced the load by 12%. Gross load from diffuse

    sources of phosphorus were calculated in relation to PLC5 calculation to

    3900 tons / year. When including the new estimated runoff, the load was

    reduced by 2%. When runoff was calculated on a finer geographical

    division, the load was reduced by 11%.

    11

    The project findings suggest that differences in input between the

    assessment base will dominate over differences in hydrological model.

    Thus, no major differences between the models that will affect the runoff in

    TBV have been noticed. Differences in retention due to changes in the

    model of runoff calculations should be commented on in the context of the

    work done in PLC6. The difference in runoff from agricultural land,

    compared to the same weighted total runoff is relatively small. No

    differences that need to be handled in any special way due to model change

    in connection with PLC6 have been highlighted in this project.

  • 26.
    Gustavsson, Hanna
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Konsekvenser för avrinning vidmetodikbyte mellan HBV och HYPE2014Report (Other academic)
    Abstract [en]

    In previous reports SMED has used the hydrological model, HBV, for calculation of runoff and its additional model, HBV-NP, for water quality, to calculate the retention of nitrogen and phosphorus. In connection with demands for finer geographical division SMED conducts a review of the methodology for the various steps of calculation that is the basis for HELCOM PLC Periodical reporting.

    The HYPE model is in its structure adapted to handle a large number of calculation areas. As the runoff data for future HELCOM PLC Periodical reporting is expected to be set up for about 22,000 sub basins, a replacement of the previously used HBV model will be necessary.

    Before PLC6 calculations are carried out it is important to clarify the impacts of a change in hydrological model, for calculating runoff and ground leakage of nutrients, load and source distribution.

    For analyzes based on results from future calculations to be compared with previous analyzes of the previous reporting results in the periodic PLC report it is important that the differences between the various models are clarified.

    A big difference from before is that runoff calculation using the HYPE model is dependent on land use compared to the same calculation with the HBV model. Runoff calculated in HYPE is dependent on land use which means that the model calibration parameters are linked to a specific land class, consisting of a combination of soil type and land use. The calculation of leakage of nutrients, which is runoff-dependent, is consequently implemented differently in the two models.

    This project evaluates the differences in the calculation results that will eventually be used in TBV (Technical calculation tool, water, Swedish acronym). The model differences described in this project does not handle differences due to the model set (eg S- HYPE and HBV -NP sets for PLC5). It is not possible to evaluate the hydrology without regard to land use. The report analyzes the differences in estimated runoff and discharge between HBV and HYPE for areas with a dominant share of forest and open land. Open land is defined in the same way as for the HBV model which is the remaining land apart from forest.

    The purpose of the theoretical evaluation is not to judge which of the hydrological models is best. Both models have pros and cons, and both models are currently used at SMHI. The purpose of this evaluation is to understand how a change in hydrological model will affect load calculations of nutrients from land to sea. The hydrological comparison has been divided into a number of different parts. The models are compared on a regional scale and in smaller areas with homogeneous land use. Further, a regional analysis of runoff is evaluated in three different area sizes; smaller than 200 km 2, between 200 and 2000 km 2 and greater than 2000 km2. The regional comparison, with runoff from HBV/PLC5 and S-HYPE is done in TBV to compare how different expected runoff data affect the gross load of nitrogen and phosphorus to the sea. The evaluated modeled period is the same reference period used in PLC5, 1985-2004. The HYPE model simulates a slightly lower runoff than the HBV model which leads to a lower gross load of total nitrogen and phosphorus to the ocean. In the comparison between the total runoff and soil specific runoff differences regionally are quite small but as the geographical areas in future reports will be conducted on a much finer scale, it can have effects locally. When comparing the total runoff as used in TBV with the soil-specific runoff, the primary differences appear in swamps, wetlands, urban land and clearings. Calculations of retention in SMED HYPE will therefore take place in a different gross leakage than the same calculation calculated in TBV. In addition to differences in retention it means that when the total runoff is used in TBV, the leakage of nutrients will be lower, due to the lower drainage. The differences between the predominant sources, open land, forest and agriculture are relatively small. However, on a local scale, the differences may become important for these land use types. The evaluation was only done on yearly average runoff. How the differences over the year looks are not investigated. TBV use monthly average runoff. The difference in gross load from diffuse sources of nitrogen calculated in connection with PLC5 calculation, about 132 000 tonnes / year, was reduced by 3% when including the new estimated runoff Estimated runoff at a finer geographical division reduced the load by 12%. Gross load from diffuse sources of phosphorus were calculated in relation to PLC5 calculation to 3900 tons / year. When including the new estimated runoff, the load was reduced by 2%. When runoff was calculated on a finer geographical division, the load was reduced by 11%.

    The project findings suggest that differences in input between the assessment base will dominate over differences in hydrological model. Thus, no major differences between the models that will affect the runoff in TBV have been noticed. Differences in retention due to changes in the model of runoff calculations should be commented on in the context of the work done in PLC6. The difference in runoff from agricultural land, compared to the same weighted total runoff is relatively small. No differences that need to be handled in any special way due to model change in connection with PLC6 have been highlighted in this project.

  • 27.
    Gustavsson, Hanna
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Westerberg, Ida
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Widén-Nilsson, Elin
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Osäkerhetsanalys av kväveretention i HBV-NP-modellen2012Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Kväve från olika källor som reningsverk, dagvatten och atmosfärsdeposition transporteras med vattnet genom mark, sjöar och vattendrag mot havet. På vägen reduceras en del kväve genom biogeokemiska processer som växtupptag, denitrifikation och sedimentation. Denna retention är svår att mäta men kan skattas med vatten-kvalitetsmodeller som matematiskt beskriver dessa processer.

    Svenska MiljöemissionsData (SMED) ansvarar för de svenska beräkningarna som ligger till grund för rapporteringen av Sveriges belastning på Östersjön genom HELCOM:

    PLC-Annual och PLC-Periodical. I PLC-Annual beräknas retention av kväve och fosfor med SMHIs vattenkvalitetsmodell HBV-NP (Brandt, 1990; Ar-heimer och Brandt, 1998).

    Inom arbetet med svensk vattenförvaltning används beräkningsresultat från PLC5-rapporteringen i brist på observerade data. Modellresultat är behäftade med osäker-het som ett resultat av osäkerheter i såväl data som modellens beskrivning av verk-ligheten. Få studier har undersökt osäkerhet i modellering av kvävebelastning och kväveretention. Efter rapporteringen till PLC5 gjordes inom SMED ett försök att kvantifiera osäkerhet i bruttobelastning till följd av osäkerhet i indata i PLC5-beräkningarna (Widén-Nilsson m.fl., 2010). Studien visade att de olika indatakäl-lorna bitvis är behäftade med stora osäkerheter, vilket även kan få stort genomslag på den totala bruttobelastningen. För att på sikt komma fram till osäkerhetsintervall för de nationella nettobelastningsberäkningarna behöver osäkerheten i retentions-beräkningarna också studeras.

    Syftet med denna studie var att identifiera och kvantifiera de största osäkerheterna i retentionsberäkningarna för PLC5-rapporteringen. Projektet avgränsades till att endast omfatta analyser av kväve. Öreälven, Helge å, Rönne å och Skräbeån valdes ut för studien baserat på datatillgång.

    Flera olika typer av osäkerheter som påverkar den modellerade retentionen stude-rades. Först analyserades kalibreringsmetodens inverkan genom manuell kalibre-ring av modellen av flera oberoende modellerare samt med en Monte Carlo-analys. Vid Monte Carlo-analysen kördes modellen 5 000 gånger med slumpmässigt valda värden för retentionsparametrarna. Av de 5 000 simuleringarna valdes de 1 000 simuleringarna med bäst överrensstämmelse mellan observerat och simulerat kväve ut. Urvalet baserades på ett utvärderingskriterium som mätte andel av tiden som de simulerade värdena var innanför osäkerheten i de observerade värdena. Osäkerhet-en i de observerade kvävekoncentrationerna var ibland betydande. Analysen visade att många olika kombinationer av parametervärden gav jämförbara resultat. Inga simuleringar var innanför de observerade osäkerhetsgränserna vid alla tidpunkter och generellt sett beskrev modellen dynamiken i oorganiskt kväve bättre än för totalkväve och organiskt kväve. PLC5-simuleringarna jämförde sig i flera fall väl med de bästa simuleringarna från Monte Carlo-analysen.

    För Helge å och Rönne å var skillnaden i retention liten mellan de olika manuella kalibreringarna och beräkningen i PLC5. Skillnaden mellan de tre oberoende kalibreringarna var störst för det avrinningsområde som hade lägst antal observationspunkter, Öreälven skiljde sig ca 10 % jämfört med den beräknade totala retentionen enligt PLC5. Den manuella kalibreringen utvärderades även i ett proxy-basin test i ett närliggande område, Skräbeån, som ligger öster om Helge å. Skillnaden i medelretentionen 1984–2004 för Skräbeån, med kalibreringsparametrar för Helge å, var som högst 12 % mellan högsta och lägsta beräkningsscenario. Jämförelsen visar på vikten av mätdata att kalibrera modellen mot för att begränsa osäkerheter på grund av olika kalibreringsmetodik.

    Resultatet från den första analysen användes sedan till att undersöka effekten av olika förändrade förutsättningar; ett högbelastande och ett lågbelastande scenario för förändrad bruttobelastning, scenarier för förändrad jordart samt för förändrad grödofördelning. Samma metodik som i den tidigare studien av Widén-Nilsson m.fl. (2010) användes för att skatta osäkerheten i bruttobelastning och effekten på de simulerade resultaten var störst i Öreälven som normalt hade lägst retention.

    Utifrån resultat från den manuella kalibreringen, beräknades två olika scenarier för förändrat läckage från jordbruksmark där jordarten hade en finare respektive grövre textur jämfört med PLC5. Jordartsanalysen med det höga läckaget kompletterades för Rönne å med en analys av en förändrad grödofördelning. Scenarier med föränd-rad fördelning av jordarter gav en försumbar effekt på den totala retentionen i alla huvudavrinningsområden. I Rönne å gav förändrad gröda en effekt på i genomsnitt 5 %.

    Osäkerhet i vattenföringsdata beräknades utifrån avvikelsen mellan uppmätt och från avbördningskurvan beräknad vattenföring. Osäkerheterna låg inom ett inter-vall av -50 till +30 %, med de största osäkerheterna för de lägsta och högsta flö-dena. Effekten av denna osäkerhet i vattenföring på de simulerade resultaten var i vissa fall stor, för en station var skillnaden i medelretention omkring 20 %.

    Förändringen av sjöretention analyserades i varje PLC-område genom att sjöyta respektive djup varierades med ±10 % och ±30 %. Osäkerheter i form av förändrad sjöyta var mer avgörande i små PLC-områden. Där får små sjöar förhållandevis större betydelse än i stora områden.

    Sammanfattningsvis visade studien på vikten av osäkerhetsanalys vid modellka-librering och vikten av kvantifiering av överrensstämmelsen med observationsdata, såväl som vikten av observationsdata för att begränsa osäkerheter i simulerade resultat. Osäkerheter i indata och fysikaliska parametrar i modellen får särskild betydelse i oövervakade områden där modellkalibreringen inte kan kompensera för sådana osäkerheter.

  • 28.
    Gustavsson, Hanna
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Westerberg, Ida
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Widén-Nilsson, Elin
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Osäkerhetsanalys av kväveretention i HBV-NP-modellen2012Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Kväve från olika källor som reningsverk, dagvatten och atmosfärsdeposition trans-porteras med vattnet genom mark, sjöar och vattendrag mot havet. På vägen redu-ceras en del kväve genom biogeokemiska processer som växtupptag, denitrifikation och sedimentation. Denna retention är svår att mäta men kan skattas med vatten-kvalitetsmodeller som matematiskt beskriver dessa processer.

    Svenska MiljöemissionsData (SMED) ansvarar för de svenska beräkningarna som ligger till grund för rapporteringen av Sveriges belastning på Östersjön genom HELCOM: PLC-Annual och PLC-Periodical. I PLC-Annual beräknas retention av kväve och fosfor med SMHIs vattenkvalitetsmodell HBV-NP (Brandt, 1990; Ar-heimer och Brandt, 1998).

    Inom arbetet med svensk vattenförvaltning används beräkningsresultat från PLC5-rapporteringen i brist på observerade data. Modellresultat är behäftade med osäker-het som ett resultat av osäkerheter i såväl data som modellens beskrivning av verk-ligheten. Få studier har undersökt osäkerhet i modellering av kvävebelastning och kväveretention. Efter rapporteringen till PLC5 gjordes inom SMED ett försök att kvantifiera osäkerhet i bruttobelastning till följd av osäkerhet i indata i PLC5-beräkningarna (Widén-Nilsson m.fl., 2010). Studien visade att de olika indatakäl-lorna bitvis är behäftade med stora osäkerheter, vilket även kan få stort genomslag på den totala bruttobelastningen. För att på sikt komma fram till osäkerhetsintervall för de nationella nettobelastningsberäkningarna behöver osäkerheten i retentions-beräkningarna också studeras.

    Syftet med denna studie var att identifiera och kvantifiera de största osäkerheterna i retentionsberäkningarna för PLC5-rapporteringen. Projektet avgränsades till att endast omfatta analyser av kväve. Öreälven, Helge å, Rönne å och Skräbeån valdes ut för studien baserat på datatillgång.

    Flera olika typer av osäkerheter som påverkar den modellerade retentionen stude-rades. Först analyserades kalibreringsmetodens inverkan genom manuell kalibre-ring av modellen av flera oberoende modellerare samt med en Monte Carlo-analys. Vid Monte Carlo-analysen kördes modellen 5 000 gånger med slumpmässigt valda värden för retentionsparametrarna. Av de 5 000 simuleringarna valdes de 1 000 simuleringarna med bäst överrensstämmelse mellan observerat och simulerat kväve ut. Urvalet baserades på ett utvärderingskriterium som mätte andel av tiden som de simulerade värdena var innanför osäkerheten i de observerade värdena. Osäkerhet-en i de observerade kvävekoncentrationerna var ibland betydande. Analysen visade att många olika kombinationer av parametervärden gav jämförbara resultat. Inga simuleringar var innanför de observerade osäkerhetsgränserna vid alla tidpunkter och generellt sett beskrev modellen dynamiken i oorganiskt kväve bättre än för totalkväve och organiskt kväve. PLC5-simuleringarna jämförde sig i flera fall väl med de bästa simuleringarna från Monte Carlo-analysen. HAVS- OCH VATTENMYNDIGHETEN Rapport

    8

    För Helge å och Rönne å var skillnaden i retention liten mellan de olika manuella kalibreringarna och beräkningen i PLC5. Skillnaden mellan de tre oberoende kalibreringarna var störst för det avrinningsområde som hade lägst antal observationspunkter, Öreälven skiljde sig ca 10 % jämfört med den beräknade totala retentionen enligt PLC5. Den manuella kalibreringen utvärderades även i ett proxy-basin test i ett närliggande område, Skräbeån, som ligger öster om Helge å. Skillnaden i medelretentionen 1984–2004 för Skräbeån, med kalibreringsparametrar för Helge å, var som högst 12 % mellan högsta och lägsta beräkningsscenario. Jämförelsen visar på vikten av mätdata att kalibrera modellen mot för att begränsa osäkerheter på grund av olika kalibreringsmetodik.

    Resultatet från den första analysen användes sedan till att undersöka effekten av olika förändrade förutsättningar; ett högbelastande och ett lågbelastande scenario för förändrad bruttobelastning, scenarier för förändrad jordart samt för förändrad grödofördelning. Samma metodik som i den tidigare studien av Widén-Nilsson m.fl. (2010) användes för att skatta osäkerheten i bruttobelastning och effekten på de simulerade resultaten var störst i Öreälven som normalt hade lägst retention.

    Utifrån resultat från den manuella kalibreringen, beräknades två olika scenarier för förändrat läckage från jordbruksmark där jordarten hade en finare respektive grövre textur jämfört med PLC5. Jordartsanalysen med det höga läckaget kompletterades för Rönne å med en analys av en förändrad grödofördelning. Scenarier med föränd-rad fördelning av jordarter gav en försumbar effekt på den totala retentionen i alla huvudavrinningsområden. I Rönne å gav förändrad gröda en effekt på i genomsnitt 5 %.

    Osäkerhet i vattenföringsdata beräknades utifrån avvikelsen mellan uppmätt och från avbördningskurvan beräknad vattenföring. Osäkerheterna låg inom ett inter-vall av -50 till +30 %, med de största osäkerheterna för de lägsta och högsta flö-dena. Effekten av denna osäkerhet i vattenföring på de simulerade resultaten var i vissa fall stor, för en station var skillnaden i medelretention omkring 20 %.

    Förändringen av sjöretention analyserades i varje PLC-område genom att sjöyta respektive djup varierades med ±10 % och ±30 %. Osäkerheter i form av förändrad sjöyta var mer avgörande i små PLC-områden. Där får små sjöar förhållandevis större betydelse än i stora områden.

    Sammanfattningsvis visade studien på vikten av osäkerhetsanalys vid modellka-librering och vikten av kvantifiering av överrensstämmelsen med observationsdata, såväl som vikten av observationsdata för att begränsa osäkerheter i simulerade resultat. Osäkerheter i indata och fysikaliska parametrar i modellen får särskild betydelse i oövervakade områden där modellkalibreringen inte kan kompensera för sådana osäkerheter.

  • 29. Hansen, Karin
    et al.
    Pihl Karlsson, Gunilla
    Ferm, Martin
    Karlsson, Per Erik
    Bennet, Cecilia
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Granat, Lennart
    Kronnäs, Veronika
    von Brömssen, Claudia
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Engardt, Magnuz
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Akselsson, Cecilia
    Executive, Universitet, Lunds universitet, LU.
    Simpson, David
    Executive, Universitet, Chalmers, Chalmers tekniska högskola, rymd- och geovetenskap.
    Hellsten, Sofie
    Svensson, Annika
    Trender i kvävenedfall över Sverige 1955-20112013Report (Other academic)
  • 30.
    Hansson, Katarina
    et al.
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Andersson, Hanna
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Ejhed, Helene
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Liljeberg, Marcus
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Olshammar, Mikael
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Skårman, Tina
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Sörme, Louise
    SCB.
    Dunsö, Olof
    SCB.
    Segersson, David
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Diffusa emissioner till luft och vatten2012Report (Other academic)
    Abstract [en]

    Sweden has a strong knowledge of point source discharges through the environ-mental reporting system. Point sources represent only a limited portion of the total emission. This means that the contribution of diffuse sources is important to map out the emission of various substances into the environment. Examples of diffuse sources are road traffic, agriculture, construction, use of solvents, fuel consumption in households, chemicals emitted during a product's use and small industries. To-day diffuse emissions to air are presented on the Swedish Pollutant Release and Transfer Register (UTIS). This data derives from the air/climate reportings CLRTAP and UNFCCC. Data at UTIS are presented for some organic contami-nants, for example PAH and heavy metals. Data on diffuse emissions to water is today not featured on UTIS. Some diffuse emissions to water are included in inter-national reporting, such as HELCOM PLC periodical and EEA WISE SoE Emis-sions.

    This project aims to:

     Present data on emissions from diffuse sources, primarily water, from se-lected sectors and substances / substance groups.

     Compare the developed emission data with respect to size with the report-ed E-PRTR data.

     Based on lessons learned from the project suggest how collection of dif-fuse emission data can be implemented in a more routine manner.

    The substances included in the project are nutrients (nitrogen and phosphorus), metals (lead, cadmium, copper, mercury, nickel and zinc) and certain organic com-pounds (PAHs, PBDEs, nonylphenol, PCBs, HCH, DDT, endosulfan and dioxins). For the organic substances, there is no data for some matrices.

    The project consists of four separate subprojects:

     Diffuse emissions of metals and nutrients to waterDiffuse emissions of cer-tain organic pollutants to waterDiffuse emissions of nonylphenol and nonylphenol ethoxylates from different product groupsAnalyses of report-ed data to air and water, and comparison with diffuse emissionProject 1 covers the following diffuse sources: atmospheric deposition directly on water, forests, agriculture, other land use, storm water, private sewers and industrial and sewage treatment plants which are not reported to E-PRTR. In the analysis of cop-per, emission from use of antifouling paint is included. The results of subproject 1 show that for nitrogen and phosphorus the most important emission source is agri-cultural land and forests. Forestry dominates as the source of all metals. For most metals diffuse emission from agriculture, atmospheric deposition on the water surface, other land and storm water is significant. The geographical distribution shows that storm water is more significant in the south (Northern Baltic -, Southern Baltic - and North Sea water district) than in the north (Bothnian Bay - and Both-nian Sea water district), as was expected because there is more traffic in the south. Data from the water reporting may in the future be easily be recalculated in the

    11

    geo-database to fit the presentation on UTIS. Coordination with those who produce water statistics is a precondition for this.

    The results from subprojects 2 shows that there is only data for a few PRTR sub-stances; PAHs, PBDEs, nonylphenol, dioxins, DEHP, PCBs, HCH, DDT, endosul-fan and chlorinated paraffins. For many of these substances there are only data for one or a few diffuse sources (small industries, small treatment plants, atmospheric deposition on directly to water, storm water and deposition on land). The data on the diffuse emission of organic pollutants that exist today are uncertain and are based on few measurements.

    Project 3 shows that it is possible to estimate emissions to air, soil and wastewater of nonylphenols (NPequ). The main source of NPequ to sewage water is from textiles, and a small amount from detergents. The data are very uncertain because they are based on emission factors with large uncertainties.

    Finally, the results from subproject 4 show that the diffuse emissions are signifi-cant. The diffuse emission of nitrogen, phosphorus and metals to water is at least 10 times or more, in almost all cases, compared to point sources. Agricultural land dominates as a source in the case of phosphorus and nitrogen. For organic sub-stances to water there are large gaps in the data because few companies report emissions. With regard to emission of organic substances and metals into the air, the difference between the point sources (E PRTR) and the diffuse emissions based on data from CLRTAP are in most cases not as great as for water. For copper the diffuse emission to air from brakelinings is the largest source of diffuse emission (>90 %). For PAH, the diffuse emission from the energy sector is dominating, responding to almost 100 % of the total emissions. The emission from each sub-stance is in almost all cases greater to water than to air in the case of point sources, diffuse sources and total. When comparing emissions from various industries, it can be seen that facilities from forest industry contributes with 90 % when it comes to emissions of cadmium to water from point sources according to E-PRTR (total 440 kg). It is still much lower than the diffuse emission presented in subproject 1 which has a total emission of 3900 kg. That means that the diffuse emission is almost 9 times larger. The difference between point sources reported to E-PRTR and those not reported to E-PRTR (UTIS) is not great, for discharges to water. It shows that the E-PRTR has a threshold that includes most of emissions to water.

    Based on the quality aspects of the data it is recommended to show diffuse emis-sions of both nutrients and metals on UTIS on national level, at water district or a finer level, because data is based on reported values to the EU and HELCOM. In the case of organic substances to water and nonylphenol from products it is not recommended to show them on UTIS due to data uncertainty. For emissions to air, it is concluded that the national totals, as reported to the UNFCCC and CLRTAP could be included in the presentation on UTIS.12

  • 31.
    Hansson, Martin
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Håkansson, Bertil
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Indelning av Svenska Övergångs- och Kustvatten i typer enligt Ramdirektivet för Vatten2004Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    En indelning av svenska Övergångs- och Kustvatten har utförts i enlighet med Vattendirektivet 2000/60/EC. Typerna baseras på fysiska, morfologiska och sedimentologiska faktorer som förväntas ha betydelse för det biologiska systemet. Kustvattnen utgörs av allt område mellan land och en nautisk mil utanför baslinjen. Övergångsvatten utgörs av en zon mellan rent färskvatten och av en yttre gräns där viss inverkan finns från Kustvattnen (s.k. estuarier). Kustzonen har indelats i 25 typer varav 2 typer är klassade som Övergångsvatten. Indelningen bygger på System B med användande av 7 kriterier där kriteriegränserna har anpassats efter Östersjöns och Västerhavet förutsättningar.

  • 32.
    Hjerdt, Niclas
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Brandt, Maja
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Pers, Charlotta
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Rosberg, Jörgen
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Förbättring av beräkning averosion och sedimentation(retention) i små vattendrag2009Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Under arbetet med att beräkna den vattenburna belastningen av fosfor till Sveriges omgivande havsbassänger inom SMED har det noterats att partikulärt bunden fosfor ofta överskattas i simuleringarna i små områden. Fosforutsläpp från jordbruksläckage är framräknade med ICECREAMDB och inkluderar redan retentionen i marken fram till vattendragen (Johnsson m.fl., 2008), och därför finns ingen funktion för ytterligare avskiljning i marken. Det finns heller ingen avskiljning i småvattendrag fram till vattendraget i den hydrologiska modellen. Det är dock troligt att det förekommer en avskiljning av partikulär fosfor i diken och i mindre vattendrag under lågvattenföring och resuspension vid höga flöden. Syftet med denna studie är att ta fram en funktion för permanent avskiljning av partikulärt bunden fosfor kopplat till de små vattendragen och att testa detta i ett antal mindre sjölösa jordbruksområden för att i framtiden förbättra de nationella beräkningarna av fosforbelastningen. Studien omfattar 16 områden i mellersta och södra Sverige där synoptiska fosformätningar inkluderar fraktionerna löst reaktiv fosfor och partikulär fosfor. Jordbruksandelen varierar mellan 15-88% av områdenas yta. Den hydrologiska modellen med rutin för fosforberäkning, HBV-NP, har modifierats för att testa fyra alternativa processer för permanent avskiljning av partikulärt bunden fosfor genom sedimentation i små vattendrag (lokal avskiljning) samt en process för markretention i utströmningsområdet. Resultaten visar att de fyra föreslagna avskiljningsprocesserna som verkar genom sedimentation uppför sig likvärdigt och att man får liknande resultat oavsett vilken process som används. Avskiljning genom markretention av jordbruksläckage och enskilda avlopp ger normalt större effekt än avskiljning genom sedimentation. I de flesta fall krävs mycket hög permanent avskiljning av partikulär fosfor i sedimenten eller från jordbruksläckage/enskilda avlopp för att reducera halterna framräknade i PLC5 till samma nivå som observationerna. Enstaka observerade koncentrationstoppar är svåra att reproducera med modellen, men medelhalter stämmer relativt väl efter maximal avskiljning. Det är fysikaliskt osannolikt att all sedimenterad fosfor binds permanent i diken/små vattendrag, eller att all partikulär fosfor från jordbruksmark och enskilda avlopp avskiljs, och detta kan vara en indikation på att antingen läckagekoefficienterna för partikulär fosfor är överskattade och/eller att sedimentationen underskattas av den hydrologiska modellen. I PLC5- beräkningarna styrdes sedimentation/resuspension av en enda parameter i modellen, vilket gav begränsade möjligheter för justering av denna dynamik. En möjlighet som bör utredas i framtiden vore att införa en flexibel inställning av flödesintervallet mellan full sedimentation/resuspension, och kanske knyta detta intervall till de dominanta jordarterna i områdena för att sedan generalisera kalibreringen nationellt. Vår slutsats är dock att de simulerade halterna av partikulär fosfor i samtliga 16 områden förbättras åtskilligt när permanent avskiljning används.

  • 33.
    Hjerdt, Niclas
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Brandt, Maja
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Pers, Lotta
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Rosberg, Jörgen
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Förbättring av beräkning av erosion och sedimentation (retention) i små vattendrag2009Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Under arbetet med att beräkna den vattenburna belastningen av fosfor till Sveriges omgivande havsbassänger inom SMED har det noterats att partikulärt bunden fos- for ofta överskattas i simuleringarna i små områden. Fosforutsläpp från jordbruks- läckage är framräknade med ICECREAMDB och inkluderar redan retentionen i marken fram till vattendragen (Johnsson m.fl., 2008), och därför finns ingen funk- tion för ytterligare avskiljning i marken. Det finns heller ingen avskiljning i små- vattendrag fram till vattendraget i den hydrologiska modellen. Det är dock troligt att det förekommer en avskiljning av partikulär fosfor i diken och i mindre vatten- drag under lågvattenföring och resuspension vid höga flöden. Syftet med denna studie är att ta fram en funktion för permanent avskiljning av partikulärt bunden fosfor kopplat till de små vattendragen och att testa detta i ett antal mindre sjölösa jordbruksområden för att i framtiden förbättra de nationella beräkningarna av fos- forbelastningen.Studien omfattar 16 områden i mellersta och södra Sverige där synoptiska fos- formätningar inkluderar fraktionerna löst reaktiv fosfor och partikulär fosfor. Jord- bruksandelen varierar mellan 15-88% av områdenas yta. Den hydrologiska model- len med rutin för fosforberäkning, HBV-NP, har modifierats för att testa fyra alter- nativa processer för permanent avskiljning av partikulärt bunden fosfor genom sedimentation i små vattendrag (lokal avskiljning) samt en process för markreten- tion i utströmningsområdet.Resultaten visar att de fyra föreslagna avskiljningsprocesserna som verkar ge- nom sedimentation uppför sig likvärdigt och att man får liknande resultat oavsett vilken process som används. Avskiljning genom markretention av jordbruksläcka- ge och enskilda avlopp ger normalt större effekt än avskiljning genom sedimenta- tion. I de flesta fall krävs mycket hög permanent avskiljning av partikulär fosfor i sedimenten eller från jordbruksläckage/enskilda avlopp för att reducera halterna framräknade i PLC5 till samma nivå som observationerna. Enstaka observerade koncentrationstoppar är svåra att reproducera med modellen, men medelhalter stämmer relativt väl efter maximal avskiljning. Det är fysikaliskt osannolikt att all sedimenterad fosfor binds permanent i diken/små vattendrag, eller att all partikulär fosfor från jordbruksmark och enskilda avlopp avskiljs, och detta kan vara en indi- kation på att antingen läckagekoefficienterna för partikulär fosfor är överskattade och/eller att sedimentationen underskattas av den hydrologiska modellen. I PLC5- beräkningarna styrdes sedimentation/resuspension av en enda parameter i model- len, vilket gav begränsade möjligheter för justering av denna dynamik. En möjlig- het som bör utredas i framtiden vore att införa en flexibel inställning av flödesin- tervallet mellan full sedimentation/resuspension, och kanske knyta detta intervall till de dominanta jordarterna i områdena för att sedan generalisera kalibreringen nationellt.Vår slutsats är dock att de simulerade halterna av partikulär fosfor i samtliga 16 områden förbättras åtskilligt när permanent avskiljning används.

  • 34.
    Jerksjö, Martin
    et al.
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Fridell, Erik
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Gerner, Annika
    SCB.
    Eklund, Veronica
    SCB.
    Segersson, David
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Arbetsmaskiner: Långsiktig plan för uppdatering av bränsle-förbrukning och emissioner2010Report (Other academic)
  • 35.
    Johansson, Håkan
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Luftföroreningar i svenska tätorter2004, 2010 och 2020: Slutrapport maj 20072007Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    I vissa svenska tätorter leder vägtrafikens påverkan till halter av inandningsbara partiklar (PM10) och

    kvävedioxid (NO2) nära eller över gällande miljökvalitetsnormer (MKN). Samtidigt har riksdagen

    antagit miljömålet ”Frisk luft” som sätter ännu hårdare krav på en bra luftkvalitet.

    Vägverket och SMHI har av Miljömålsrådet fått i uppgift att simulera halter av PM10 och NO2 i

    svenska tätorter. Beräkningarna avser referensår 2004 samt prognosåren 2010 och 2020. Vägverket

    har ansvarat för att ta fram emissionsscenarier, bestående av trafikscenarier samt emissionfaktorer. De

    tre trafikscenarierna har simulerats fram med hjälp av väginformation från NVDB och

    trafiksimuleringar med hjälp av EMME2/SAMPERS. Emissionsfaktorer har hämtats ur det nya

    europeiska ARTEMIS-systemet. SMHI har utgått från en normal SIMAIR-databas för 2004, med

    meteorologisk information och beräknade bakgrundshalter. Framtida bakgrundshalter har beräknats

    med med hjälp av emissionsuppgifter och prognoser från bl a EMEP och SMED.

    SIMAIR-modellen har använts för haltberäkningar för hårt trafikerade gator i ett 40-tal svenska

    tätorter, huvudsakligen belägna i centrum och med bebyggelse på ömse sidor (s k gaturum).

    Generella slutsatser om vägtrafikens förväntade effekter på luftmiljön:

    ·

    Trafikarbetet förväntas öka från 75 miljarder fkm år 2004 till 85 miljarder fkm år 2020.

    ·

    Trafikens avgasemissioner kommer att minska drastiskt under perioden, med NOx-emissioner

    för år 2020 som är ca 35% av emissionerna år 2004. Avgasutsläppens PM kommer att

    reduceras ännu mer till 2020, till mindre än 30% av 2004 års nivåer.

    ·

    Emissionsminskningen av NOx kombineras med en ökning av andelen NO2, vilket kan leda

    till högre NO2-halter i dåligt ventilerade områden som tunnlar och gaturum.

    Angående framtida NO2-halter i tätortsmiljö visar studien:

    ·

    Långväga transporter spelar liten roll, det är urbana och lokala halter som bestämmer

    totalhalten

    ·

    Trots en mycket positiv bild med sjunkande halter, kommer det inte att gå att i trafiknära

    miljöer som gaturum uppnå miljömålen för år 2010. Speciellt svårt är det i storstadsregionen,

    p g a höga urbana bakgrundshalter, samt i Norrland där vinterinversioner ger extrema halter

    under kort tid. Däremot ser det ut att vara möjligt att uppnå miljömålen till år 2020. I urban

    bakgrund bör miljömålet däremot kunna uppfyllas redan år 2010.

    För framtida PM10-halter i tätortsmiljö visar studien:

    ·

    Hårdare reningskrav kommer troligen att leda till sjunkande halter i långväga transporter, men

    reduktionens storlek har inte kunnat bestämmas med någon precision.

    ·

    Lokala halter visar, p g a slitagepartiklarnas dominerande effekter, ingen minskning.

    ·

    Miljömålet 20 μg/m3 som årsmedelvärde kommer inte att kunna uppnås i gatunivå. Däremot

    kommer miljömålets 20 μg/m

    3 att kunna uppfyllas i urban bakgrund.

    ·

    Det kommer inte att gå att märkbart sänka PM10-nivåerna utan kraftfulla åtgärder som

    minskar emissionen av slitagepartiklar.

  • 36.
    Johnsson, Holger
    et al.
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Larsson, Martin
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Brandt, Maja
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Pers, Lotta
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Rosberg, Jörgen
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Framtagning av nytt fosforberäkningssätt för beräkningssystem för diffus belastning, retention och tillförsel till havet för PLC5 rapporteringen 20072006Report (Other academic)
  • 37.
    Josefsson, Weine
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Ottosson Löfvenius, Mikaell
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Measurements of total ozone 2006-20082009Report (Other academic)
  • 38.
    Josefsson, Weine
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Ottosson Löfvenius, Mikaell
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Measurements of total ozone 2009-20112012Report (Other academic)
  • 39.
    Jutman, Torbjörn
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Olsson, Håkan
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Förslag till analyser för att utforma bedömningsgrunder för hydromorfologisk kvalitetsklassning av vattenförekomster i sjöar och vattendrag: Redovisning av ett uppdrag från Natuirvårdsverket2003Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Naturvårdsverket har uppdragit åt SMHI att genomföra en revision av bedömningsgrunder sötvatten, särskilt hydromorfologi. Arbetet ska baseras på EU:s ramdirektiv för vatten och de där angivna hydromorfologiska faktorerna. De hydromorfologiska bedömningsgrunderna ska utgöra stöd för de biologiska i arbetet med klassning av ekologisk status för ytvattenförekomster. Rapporteringen består av denna rapport samt rapporten ” Förslag till utformning av bedömningsgrunder för hydromorfologisk kvalitetsklassning av vattenförekomster i sjöar och vattendrag”. De analyser som här utförts för bestämning av hydromorfologiska bedömningsgrunder utgör förslag till principer för analyser. Analyserna är utförda på begränsade datamängder. Begränsningar har gjorts genom studie av förhållande i endast ett huvudflodområde och genom att huvudsakligen utnyttja dygn som tidsenhet för mätvärdena. I vattenmyndigheternas genomförande kommer samlade analyser för större områden och för andra tidsenheter att kunna genomföras.

  • 40.
    Karlson, Bengt
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Andersson, Lars
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    The Chattonoella-bloom in year 2001 and effects of high freshwater input from river Göta Älv to the Kattegat-Skagerrak area2003Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Under hösten år 2000 och vinter-vår 2001 var nederbörden i Vänerns avrinningsområde högre än normalt. Flödet i Göta älv var under våren 2001 extremt högt, ca 1200 m3/s, d.v.s. tre gånger högre än medelflödet. Flödet i mindre vattendrag som mynnar vid Bohuskusten är litet jämfört med Göta älv. För att undersöka eventuella effekter på den marina miljön i området nära Göta älvs mynning genomfördes en studie med provtagning veckovis vid fyra stationer. Fysiska och kemiska variabler mättes liksom växtplanktonsammansättning och abundans. Naturvårdsverket och Bohuskustens vattenvårdsförbund bidrog till finansieringen av provtagningarna tillsammans med SMHI. Effekter på vattenkvaliteten i Göta älvs mynningsområde noterades i form av låga salthalter i ytvatnet och som höga halter av löst oorganiskt kväve, fosfat-fosfor och silikat jämfört med månadsmedelvärden för peioden 1990-99. I utsjön noterades inga sådana effekter. Några effekter på siktdjupet (Secchidjupet) observerades ej. Vid några tillfällen observerades hög växtplanktonbiomassa, mätt som klorofyll a. Vid andra platser längs Bohuskusten uppmättes inga eller små effekter. Primärproduktionsmätningar vid Gullmarfjordens mynning visade inte på några effekter av höga flöden från land. Under undersökningen inträffade en skadlig algblomning då flagellaten Chattonella sp. blommade i Kattegat och Skagerrak. Blomningen, som beskrivs i rapporten, är sannolikt inte knuten till de höga flödena från land. En unik eller ovanlig egenskap hos denna Chattonella-blomning var att den pågick i kallt vatten direkt efter vårblomningen av kiselalger i början av mars. Slutsasen av undersökningarna är att effekten av höga flöden från land var mindre än väntad, sötvattnet från älven blandades snabbt med havsvatten och endast små effekter observerades. Ingen koppling mellan höga flöden och Chattonella-blomningen detekterades.

  • 41.
    Karlson, Bengt
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Axe, Philip
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Funkquist, Lennart
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Kaitala, Seppo
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Sørensen, Kai
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Infrastructure for marine monitoring and operational oceanography2009Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Automated systems for observing physical, chemical and biological conditions in the sea are being implemented worldwide as part of the Global Ocean Observing System. This report describes their use in the Baltic and the Skagerrak-Kattegat areas. An evaluation of the use of FerryBox systems in the waters around Sweden shows that the quality of data from near surface waters is high, and that the frequent sampling makes possible observations of short term phenomena such as algal blooms. These events are often overlooked by infrequent sampling using research vessels, which leads to erroneous estimates of phytoplankton biomass, ecosystem carrying capacity etc. Data come from the Helsinki-Lübeck route, operated by the Finnish Institute for Marine Research and from routes in the Skagerrak-Kattegat operated by the Norwegian Institute for Water Research. FerryBox data were compared with data from traditional sampling, principally from RV Argos operated by SMHI, but also from the HELCOM databank at ICES. Observations using automated systems such as satellites, stationary platforms (buoys and piles) and FerryBox systems may contribute substantially to improving the quality of results from models describing the physical and biogeochemical conditions in Scandinavian waters. Boundary conditions for models can be obtained using measurements in the eastern North Sea and in the Skagerrak, while data assimilation from a network of buoys, FerryBoxsystems and research vessels improves the quality of model results. Today, between four and six automated oceanographic observation systems are in operation in Swedish waters, which can be compared to more than 700 for meteorological purposes. A dramatic increase in the number of observations is necessary for effective data assimilation. To make the observations useful for biogeochemical models, parameters such as inorganic nutrients, phytoplankton biomass and oxygen must be added to the basic parameters salinity and temperature. A detailed proposal for a new infrastructure for marine monitoring and operational oceanography in Sweden is put forward. FerryBox systems should be operated in collaboration with institutes in Finland, Estonia, Poland, Germany, Denmark and Norway. Coastal buoys contribute to the monitoring needs of the EU Water Framework Directive while offshore buoys are for long term climate and ecological research and for fulfilment of the EU Marine Strategy Directive . Products combining satellite data with in-situ observations should be developed. These automated systems augment monitoring using research vessels but do not replace it. SMHI, the Swedish Institute for the Marine Environment, the Swedish Water Authorities, the Swedish Environmental Protection Agency, Swedish Navy, Coast guard, Maritime Administration and Board of Fisheries are proposed to govern and operate the system, with SMHI as the lead partner. The function ‘National data host for operational oceanographic data’ is proposed, to be established at the National Oceanographic Data Centre at SMHI. A number of indicators for describing the status of the pelagic environment around Sweden are proposed. Some already exist while some are new. New ones include indicators for acidification, changes in plankton community structure and physical climate indicators. Basin wide indicators are based on measurements using a combination of sampling platforms. Other indicators are more specific, e.g. for transport between basins and inflow of water to the deep basins of the Baltic Proper.

  • 42.
    Kindbom, Karin
    et al.
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Svensson, Annika
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Sjöberg, Karin
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Persson, Christer
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Nationell miljöövervakning av luft- och nederbördskemi 1997,1998 och 19992001Report (Other academic)
  • 43.
    Landelius, Tomas
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Josefsson, Weine
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Persson, Thomas
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    A system for modelling solar radiation parameters with mesoscale spatial resolution2001Report (Other academic)
    Abstract [en]

    Today, modern analysis systems synthesise meteorological data from a number of sources, e.g.\ground based SYNOP, satellites, radar, etc., into field information which enable us to model radiation at the Earth’s surface on the mesoscale. At the Swedish Meteorological and Hydrological Institute (SMHI) we have set up a model system that produce hourly information in terms of field data with a resolution of about 22x22 km2 for a geographic area covering Scandinavia and the run off region of the Baltic sea. Presently, the model calculates fields of global-, photosynthetically active- (PAR), UV- and direct radiation based on output from a mesoscale analysis system, a high resolution limited area numerical weather prediction model (NWP), an ice model for the Baltic sea together with satellite measurements of total ozone. A spectral clear sky model lies at the heart of the model system. Its output is multiplied by a function which captures the influence of clouds and precipitation. Different cloud effect functions are applied to the different radiation components, with the exception of global- and PAR for which the same relation is assumed. Measurements from the radiation network of SMHI were used for estimation and validation purposes. A first evaluation of the model system suggests that the RMSE for hourly global radiation data is on the order of 28% and about 16% for daily values. These errors are comparable to those obtained for models purely based on synoptic observations (SYNOP) (29% and 13%) . For UV radiation the figures are similar but for the direct radiation component they are worse; 53% and 31% respectively compared to 25% and 15% for the SYNOP models. To some extent the larger errors for the direct component could be explained by its sensitivity to scale differences when model grid squares are validated against point measurements.

  • 44.
    Liljeberg, Marcus
    et al.
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Ejhed, Helene
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Gustavsson, Hanna
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Johnsson, Holger
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Tengdelius-Brunell, Johanna
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Widén-Nilsson, Elin
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Hantering av kopplingen mellan markanvändning, läckagekoefficienter och avrinning för PLC62013Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Havs- och vattenmyndigheten har uppdragit åt SMED att beräkna näringsämnesbelastningen till Sveriges omgivande havsbassänger. Uppdraget utgör underlag till HELCOM-rapporteringen Pollution Load Compilation (PLC Periodical).

    Inom SMED sker en kontinuerlig utveckling av metoder och modeller för att förbättra kvalitén på dessa beräkningar. I denna rapport undersöks möjligheterna att kombinera tidigare framtagen metodik för att beräkna källfördelningen av kväve och fosfor med ny förbättrad beräkning av avrinning genom att utnyttja en redan kalibrerad högupplöst hydrologisk modell för Sverige, kallad S-HYPE.

    Den belastning som avses i denna rapport är det diffusa markläckaget som genereras av olika slags markanvändning, beräknat som en produkt av markanvändningsslag och specifik typhalt. S-HYPE har kalibrerats med en definition av markanvändning som skiljer sig från den markanvändning som använts tidigare. För att det ska vara möjligt att använda de typhalter som  tagits fram i tidigare beräkningar behöver de olika definitionerna av markanvändning relateras till varandra. För test och validering av den nya avrinningsberäkningen genom en anpassning av tidigare kalibrerad S-HYPE till SMED – HYPE bedöms skillnader i arealer hos markanvändningen ha en försumbar effekt. För en fullständig beräkning av närsaltsläckage behöver markanvändning däremot harmoniseras.

    Data om jordbrukets arealer tas i PLC-beräkningarna från jordbruksblocken och de stödsökta grödorna. I PLC6 ändras metodiken för jordbruksblock som saknar stödsökta grödor så att dessa beräknas som odefinierade grödor med läckaget för extensiv vall, istället för att de klassas som öppen mark som i PLC5. Om möjligt ska de konstaterade grödarealerna istället för de mer preliminära stödsökta arealerna användas

  • 45.
    Liljeberg, Marcus
    et al.
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Ejhed, Helene
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Gustavsson, Hanna
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Johnsson, Holger
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Tengdelius-Brunell, Johanna
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Widén-Nilsson, Elin
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Hantering av kopplingen mellan markanvändning, läckagekoefficienter och avrinning för PLC62013Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Havs- och vattenmyndigheten har uppdragit åt SMED att beräkna

    näringsämnesbelastningen till Sveriges omgivande havsbassänger.

    Uppdraget utgör underlag till HELCOM-rapporteringen Pollution Load

    Compilation (PLC Periodical).

    Inom SMED sker en kontinuerlig utveckling av metoder och modeller för

    att förbättra kvalitén på dessa beräkningar. I denna rapport undersöks

    möjligheterna att kombinera tidigare framtagen metodik för att beräkna

    källfördelningen av kväve och fosfor med ny förbättrad beräkning av

    avrinning genom att utnyttja en redan kalibrerad högupplöst hydrologisk

    modell för Sverige, kallad S-HYPE.

    Den belastning som avses i denna rapport är det diffusa markläckaget som

    genereras av olika slags markanvändning, beräknat som en produkt av

    markanvändningsslag och specifik typhalt. S-HYPE har kalibrerats med en

    definition av markanvändning som skiljer sig från den markanvändning som

    använts tidigare. För att det ska vara möjligt att använda de typhalter som

    tagits fram i tidigare beräkningar behöver de olika definitionerna av

    markanvändning relateras till varandra. För test och validering av den nya

    avrinningsberäkningen genom en anpassning av tidigare kalibrerad S-HYPE

    till SMED – HYPE bedöms skillnader i arealer hos markanvändningen ha

    en försumbar effekt. För en fullständig beräkning av närsaltsläckage

    behöver markanvändning däremot harmoniseras.

    Data om jordbrukets arealer tas i PLC-beräkningarna från jordbruksblocken

    och de stödsökta grödorna. I PLC6 ändras metodiken för jordbruksblock

    som saknar stödsökta grödor så att dessa beräknas som odefinierade grödor

    med läckaget för extensiv vall, istället för att de klassas som öppen mark

    som i PLC5. Om möjligt ska de konstaterade grödarealerna istället för de

    mer preliminära stödsökta arealerna användas.

  • 46.
    Liljeberg, Marcus
    et al.
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Ejhed, Heléne
    Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
    Gustavsson, Hanna
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Johnsson, Holger
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Tengdelius-Brunell, Johanna
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Widén-Nilsson, Elin
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Hantering av kopplingen mellanmarkanvändning,läckagekoefficienter och avrinningför PLC62013Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Havs- och vattenmyndigheten har uppdragit åt SMED att beräkna

    näringsämnesbelastningen till Sveriges omgivande havsbassänger.

    Uppdraget utgör underlag till HELCOM-rapporteringen

    Pollution Load

    Compilation (PLC Periodical).

    Inom SMED sker en kontinuerlig utveckling av metoder och modeller för

    att förbättra kvalitén på dessa beräkningar. I denna rapport undersöks

    möjligheterna att kombinera tidigare framtagen metodik för att beräkna

    källfördelningen av kväve och fosfor med ny förbättrad beräkning av

    avrinning genom att utnyttja en redan kalibrerad högupplöst hydrologisk

    modell för Sverige, kallad S-HYPE.

    Den belastning som avses i denna rapport är det diffusa markläckaget som

    genereras av olika slags markanvändning, beräknat som en produkt av

    markanvändningsslag och specifik typhalt. S-HYPE har kalibrerats med en

    definition av markanvändning som skiljer sig från den markanvändning som

    använts tidigare. För att det ska vara möjligt att använda de typhalter som

    tagits fram i tidigare beräkningar behöver de olika definitionerna av

    markanvändning relateras till varandra. För test och validering av den nya

    avrinningsberäkningen genom en anpassning av tidigare kalibrerad S-HYPE

    till SMED – HYPE bedöms skillnader i arealer hos markanvändningen ha

    en försumbar effekt. För en fullständig beräkning av närsaltsläckage

    behöver markanvändning däremot harmoniseras.

    Data om jordbrukets arealer tas i PLC-beräkningarna från jordbruksblocken

    och de stödsökta grödorna. I PLC6 ändras metodiken för jordbruksblock

    som saknar stödsökta grödor så att dessa beräknas som odefinierade grödor

    med läckaget för extensiv vall, istället för att de klassas som öppen mark

    som i PLC5. Om möjligt ska de konstaterade grödarealerna istället för de

    mer preliminära stödsökta arealerna användas.

    Tillkännagivanden

    I projektet har många personer vid Jordbruksverket ställt upp och svarat på

    frågor och levererat data. Det gäller bl.a. Ylva Olsson, Anders Forsberg och

    Irenè Ederam. På SGU har Jakob Nisell varit behjälplig med uppgifter

    rörande markklassningar.

  • 47. Lindahl, Odd
    et al.
    Andersson, Lars
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Belgrano, Andrea
    Primary phytoplankton productivity in the Gullmar Fjord, Sweden: An evaluation of the 1985 – 2008 time series2009Report (Other academic)
    Abstract [en]

    Primary phytoplankton productivity has since 1985 been measured in the mouth

    area of the Gullmar Fjord, as a part of the Swedish marine monitoring program.

    Results from earlier evaluations of this primary production time series suggested

    the presence of an indirect link between NAO, supply of nutrients, wind, and the

    phytoplankton primary production and revealed the importance of climatic and

    environmental forces among the factors responsible for the observed development

    and fluctuations.

    An analysis of five-year running means of the primary production time-series

    from 1985 to 2008 revealed that the primary production in the Gullmar Fjord

    increased and peaked during the five-year period 1992 – 1996, followed again by a

    decrease in production. The increase in production, as calculated from the first

    annual running mean and compared with the maximal mean, was 20 % and the

    decrease of the last annual mean was 25 %. The total result was that the mean

    annual primary production was 3.8 % lower when the difference between the first

    and the last 5-year running means compared to the over-all mean production for the

    whole period of time.

    The present evaluation concludes that there is a direct link between primary

    production and nitrate concentrations in the mouth area of the Gullmar Fjord.

    Further, there is no influence from local runoff on the long term development of

    the primary production. Any long-term co-variation in primary production of the

    Gullmar Fjord and the adjacent Kattegat and Belt Sea areas is not evident,.

    The overall results suggested that the primary production in the mouth area of

    the Gullmar Fjord during 1985 – 2008 has been controlled by the coupling of large

    climatic decadal patterns such as the NAO and the subsequent changes in the

    nutrient regime at a regional scale including the Skagerrak. It may further be

    concluded that the anomaly of an exceptional flux of nitrate-rich ocean water onto

    the NW European shelf most likely extended its distribution also to the Swedish

    west coast and the mouth area of the Gullmar Fjord, which in turn triggered the 19

    % rise in annual primary production during the mid 1990s.

  • 48.
    Lindow, Helma
    et al.
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Olsson, Håkan
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Marmefelt, Eleonor
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Svensson, Jonny
    Integrerat kustzonsystem för Bohusläns skärgård2004Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    SMHI har i samarbete med Länsstyrelsen i västra Götaland implementerat Kustzonssystemet i Bohusläns skärgård. Arbetet har pga. av sin omfattning indelats i två etapper. Kustzonssystemet är ett integrerat modellsystem där belastningen på kusten från land och atmosfär fastställs m.h.a. modeller. Syftet med kustzonssystemet är att modellerna skall vara så enkla som möjligt, för att kunna skapa långa tidsserier, och samtidigt kunna beskriva miljötillståndet i skärgården tillräckligt väl så att modellsystemet kan användas för exempelvis scenarioberäkningar. Bohuskusten kännetecknas av ett, på sina håll, komplicerat fjordsystem. Kustzonsmodellen är en s.k. en-dimensionell modell, som löser upp modellvariablerna i djupled, men beräknar ett horisontellt medelvärde i sitt område. För att kunna lösa upp de horisontella gradienterna i området måste modellområdet delas in i flertalet delbassänger. Indelningen av Kustzonsmodellens delbassänger följer i stort sett SVAR-indelningen. Detta innebär att för den norra delen av skärgården består modellen av 30 delbassänger. I den södra delen har vissa förenklingar kunnat göras, och några havsområden har kunnat slås samman i modellen och behandlats som en delbassäng. Genom dessa sammanslagningar har den södra skärgården delats in i 27 delbassänger. Modellen har simulerat en längre tidsserie i båda områdena. Observationer i Skagerack och Kattegatt driver modellen från öppna havet. En omfattande validering av modellen har genomförts m.h.a. observationer från Bohuskustens kontrollprogram. Därefter har in- och utflöden beräknats i varje bassäng för såväl total-kväve som total-fosfor.

  • 49.
    Löfgren, Stefan
    et al.
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Brandt, Maja
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Kväve och fosfor i skogsmark, fjäll och myr i norra Sverige: Slutrapport 2005-06-092005Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Inom TRK-projektet noterades behovet av ett antal förbättringar inför framtida beräkningar, bl.a. översyn av kväve-typhalter (N) från skog, myr och fjäll i norra Sverige. Den använda skogstyphalten i TRK-projektet gav simulerade kvävekoncentrationer i vattendrag från fjällnära skogar liksom i delar av Norrlands inland som var för höga jämfört med mätdata i stora avrinningsområden. Resultat från mätningar av N-förlusterna från skog, myr och fjäll i Göta älvs och Dalälvens avrinningsområden visar att det föreligger ett höjdberoende för N-typhalterna.

    Detta projekt har bestått av två delar. I det första momentet har syftet varit att utveckla bättre kväve- och fosfortyphalter (N- och P-typhalter) för skog, fjäll och myr genom att analysera om det föreligger ett generellt höjdberoende för N- och P-typhalterna i små skogsbäckar i norra Sverige, samt om N- och P-halterna varierar med andra egenskaper i tillrinningsområdet.

    Vattenkemisk information har insamlats från 613 skogs-, fjäll- och myrdominerade avrinningsområden inom och norr om Värmland, Dalarna, Västmanland och Gävleborgs län (0,13-249 km2, median 43 km2 ). Till samtliga mätpunkter har avrinningsområdet tagits fram med hjälp av manuell skärmdigitalisering och Lantmäteriets höjddatabas, ur vilken även höjdinformation inhämtats. Markslagen inom varje avrinningsområde har extraherats ur Röda kartan, Blå kartan och IAKS99 Klimatdata och högsta kustlinjen har inhämtats från Sveriges Nationalatlas. För att minimera effekten av annan påverkan än atmosfärsdeposition och skogsbruk har alla avrinningsområden som innehåller tätortsareal och jordbruksmark sorterats bort. Dessutom har de vattenkemiska resultaten från tre områden bedömts som outliers. Detta innebär att resultaten från 259 vattendrag använts för statistisk analys.

    Resultaten från denna analys visar att skog, myr och fjäll kan hanteras likvärdigt och att samma typhalter kan användas oberoende av markslag. Algoritmer har tagits fram för att beräkna typhalterna för totalkväve (Tot-N) och totalfosfor (Tot-P) utgående från deras höjdberoende, medan de oorganiska fraktionerna hanteras som konstanta halter. Organiskt kväve (Org-N) och residualfosfor (Res-P) har beräknats som en mellanskillnad mellan totalhalt och oorganiska fraktioner. Säsongsdynamik har introducerats för Tot-N, Org-N, Oorg-N, Tot-P och Res-P, men inte för Oorg-P.

    I nästa moment har den framtagna algoritmen för N testats i sex huvudavrinningsområden i norra Sverige. Totalt har koncentrationer för Tot-N, Oorg-N och Org-N simulerats i 59 områden och jämförts med uppmätta koncentrationer samt med tidigare TRK-simuleringar. Efter en första testomgång skedde en mindre justering av typhalten och säsongsvariationen för Oorg-N.

    Slutsatsen är att den framtagna algoritmen för N ger bättre överensstämmelse med mätdata i TRK-områden än de typhalter som användes för TRK-beräkningarna. Det finns dock en tendens till för höga simulerade koncentrationer av Tot-N och Org-N, medan de simulerade Oorg-N-halterna är något lägre än vad mätdata visar

  • 50.
    Löfgren, Stefan
    et al.
    Executive, Universitet, Swedish University of Agricultural Sciences.
    Brandt, Maja
    Executive, Myndigheter, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI.
    Kväve och fosfor i skogsmark, fjäll och myr i norra Sverige: Slutrapport 2005-06-092005Report (Other academic)
    Abstract [sv]

    Inom TRK-projektet noterades behovet av ett antal förbättringar inför framtida

    beräkningar, bl.a. översyn av kväve-typhalter (N) från skog, myr och fjäll i norra

    Sverige. Den använda skogstyphalten i TRK-projektet gav simulerade kvävekoncentrationer

    i vattendrag från fjällnära skogar liksom i delar av Norrlands inland

    som var för höga jämfört med mätdata i stora avrinningsområden. Resultat från

    mätningar av N-förlusterna från skog, myr och fjäll i Göta älvs och Dalälvens

    avrinningsområden visar att det föreligger ett höjdberoende för N-typhalterna.

    Detta projekt har bestått av två delar. I det första momentet har syftet varit att utveckla

    bättre kväve- och fosfortyphalter (N- och P-typhalter) för skog, fjäll och myr genom

    att analysera om det föreligger ett generellt höjdberoende för N- och P-typhalterna i

    små skogsbäckar i norra Sverige, samt om N- och P-halterna varierar med andra

    egenskaper i tillrinningsområdet.

    Vattenkemisk information har insamlats från 613 skogs-, fjäll- och myrdominerade

    avrinningsområden inom och norr om Värmland, Dalarna, Västmanland och

    Gävleborgs län (0,13-249 km2, median 43 km2). Till samtliga mätpunkter har

    avrinningsområdet tagits fram med hjälp av manuell skärmdigitalisering och

    Lantmäteriets höjddatabas, ur vilken även höjdinformation inhämtats. Markslagen

    inom varje avrinningsområde har extraherats ur Röda kartan, Blå kartan och IAKS99.

    Klimatdata och högsta kustlinjen har inhämtats från Sveriges Nationalatlas. För att

    minimera effekten av annan påverkan än atmosfärsdeposition och skogsbruk har alla

    avrinningsområden som innehåller tätortsareal och jordbruksmark sorterats bort.

    Dessutom har de vattenkemiska resultaten från tre områden bedömts som outliers.

    Detta innebär att resultaten från 259 vattendrag använts för statistisk analys.

    Resultaten från denna analys visar att skog, myr och fjäll kan hanteras likvärdigt och

    att samma typhalter kan användas oberoende av markslag. Algoritmer har tagits fram

    för att beräkna typhalterna för totalkväve (Tot-N) och totalfosfor (Tot-P) utgående

    från deras höjdberoende, medan de oorganiska fraktionerna hanteras som konstanta

    halter. Organiskt kväve (Org-N) och residualfosfor (Res-P) har beräknats som en

    mellanskillnad mellan totalhalt och oorganiska fraktioner. Säsongsdynamik har

    introducerats för Tot-N, Org-N, Oorg-N, Tot-P och Res-P, men inte för Oorg-P.

    I nästa moment har den framtagna algoritmen för N testats i sex huvudavrinningsområden

    i norra Sverige. Totalt har koncentrationer för Tot-N, Oorg-N och

    Org-N simulerats i 59 områden och jämförts med uppmätta koncentrationer samt med

    tidigare TRK-simuleringar. Efter en första testomgång skedde en mindre justering av

    typhalten och säsongsvariationen för Oorg-N.

    Slutsatsen är att den framtagna algoritmen för N ger bättre överensstämmelse med

    mätdata i TRK-områden än de typhalter som användes för TRK-beräkningarna. Det

    finns dock en tendens till för höga simulerade koncentrationer av Tot-N och Org-N,

    medan de simulerade Oorg-N-halterna är något lägre än vad mätdata visar.

12 1 - 50 of 81
CiteExportLink to result list
Permanent link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf