Hoppa till huvudinnehåll

Artikel


Vatten från land till hav

Havet 2011. Gunn Persson & Åsa Johnsen, SMHI. Publicerad: 2016-11-16

SMHI rapporterar årligen meteorologiska och hydrologiska data i Havet. Temperatur-, nederbörd- och strålningsdata baseras på direkta observationer. Att bestämma hur mycket vatten som tillförs havet från Sveriges landyta är betydligt mer komplicerat.

Det är inte praktiskt möjligt att direkt mäta tillrinningen till havet. Därför bestäms den med hjälp av beräkningar som innefattar både flödesmätningar i vattendragen och hydrologiska modellberäkningar.

Avrinningsområden är basen

Tillrinningen från Sverige till de fyra havsområdena Bottenviken, Bottenhavet, Egentliga Östersjön och Västerhavet beräknas som avrinningen från de landytor som levererar vatten till respektive havsområde. En mindre del kommer från Norge och Finland, främst via Göta älv och Torne älv.

Vattennivån relateras till flödet

Mätplatser kan se olika ut men består som regel av en konstruktion i vattendraget som möjliggör att ett säkert samband mellan hur hög vattennivån är (vattenstånd) och den mängd vatten per tidsenhet som rinner fram (vattenföring) kan fastställas. Trösklar vid sjöutlopp kan ibland vara tillräckliga för att säkerställa detta samband, men det är ovanligt.

För att omvandla mätvärden för vattennivå till motsvarande data för vattenföring behövs flödesmätningar. Mätstationerna installeras vid lättillgängliga platser i vattendraget där sambandet mellan vattenstånd och vattenföring görs tydligt och det finns goda möjligheter att göra braflödesmätningar. Data från mätstationerna bidrar sedan till kunskapen om vattendragens beteenden och förbättrar modellberäkningarna.

FAKTA

Sveriges hydrologiska grundnät

Det nationella hydrologiska grundnätet består av cirka 330 stationer. Omkring 200 av stationerna ägs och drivs av SMHI, varav ett fåtal i samarbete med kommuner, länsstyrelser och vattenvårdsförbund. Övriga stationer ägs och drivs huvudsakligen av vattenkraftsindustrin. De flesta är fysiska stationer, men några är beräknade värden för viktiga punkter. De externt ägda stationerna omfattas vanligtvis av datasekretess, vilket begränsar hur data får användas av SMHI. För stationer som inte ligger inom SMHI:s ägande eller kontroll kan ibland avbrott ske eller stationer försvinna beroende på ägarbyten inom företag eller nedläggningar av stationer av olika skäl. De flesta stationer registrerar data med hög tidsupplösning (minuter till timmar) och cirka 90 stationer rapporterar direkt – data kommer in automatiskt till SMHI. Drygt 100 stationer registrerar ett värde/medelvärde varje dygn och av dessa rapporteras sedan cirka 80 in dagligen. Värdena kan antingen vara dygnsmedelvärden eller representera en viss tidpunkt. Bottenvikens avrinningsområde är störst och har flest mätstationer (108) , Bottenhavet har 47, Egentliga Östersjön och Västerhavet knappt 90 stationer vardera. Som ett bidrag till framför allt vattenförvaltningsarbetet har stationsnätet under 2009–2010 kompletterats med 50 temporära stationer, där data insamlas under en kortare tidsperiod.

Tillrinningen till havet beräknas

När data är granskade och klara beräknas månadsvärden för utflödet vid mynningen av varje huvudavrinningsområde och för varje mellanliggande kustavrinningsområde. Beräkningarna baseras på utvalda vattenföringsstationer i vattendragen eller, om sådana saknas, i närliggande vattendrag. Vattenföringsstationerna viktas så att de representerar olika arealer av området.

För några mindre vattendrag saknas tillräckliga mätunderlag och dessa områden kompletteras därför med modellberäkningar. Gotland och Öland är inte medräknade för tillrinningen till de svenska havsområdena. Medelvattenföringen från Gotland uppskattas till 20 m3/s och från Öland 5 m3/s.

Osäkerheten i enskilda månadsvärden för områden utan mätningar kan vara stor, speciellt i reglerade vattendrag. När mätmetoden togs fram 1996 bedömdes osäkerheten i beräkningarna av tillrinning variera mellan sju och nio procent för de fyra havsområdena.

Modellberäkningar kompletterar

Den hydrologiska modellen HBVHBV-modellen är en nederbörd-avrinningsmodell, som inkluderar konceptuella numeriska beskrivningar av hydrologiska processer på avrinningsområdesskala. Den har applicerats i olika modellversioner i över 40 länder. HBV används för flödesprognoser i de nordiska länderna. har sedan drygt 30 år använts för beräkningar av flöden. Den har vidareutvecklats för olika tillämpningar, till exempel beräkningar av ämnestransport, modellering av områden som saknar observerade flöden samt statistiska analyser. Under senare år har SMHI utvecklat en ny hydrologisk modell, HYPEHYPE-modellen är en högupplöst hydrologisk modell som beskriver avrinning från regn genom mark och via vattendrag till havet. I jämförelse med HBV har HYPE en tydlig koppling till geofysiska faktorer, direkt beskrivning av olika flödesvägar och markprocesser, innehåller fullständiga massbalanser för näringsämnen och är mer flexibel när det gäller kalibrering och dataassimilering.. Nu finns ett högupplöst operationellt beräkningssystem för vattenförekomster i Sverige. Hydrologiska variabler beräknas i omkring 20 000 områden, alltså också områden där mätningar saknas. Modellberäkningar av vattenföring och närsaltbelastning för hela Östersjöområdet och Europa utvecklas kontinuerligt och data finns fritt tillgängliga på webben.

Den tillrinning som årligen rapporteras i HAVET baseras huvudsakligen på mätningar av vattenföring i vattendragen eftersom den metoden än så länge bedöms som mest tillförlitlig. När modellberäkningarna utvecklats tillräckligt kommer dessa att användas för rapporteringen av tillrinningen.

Sverige har 119 så kallade huvudvattendrag. Det innebär vattendrag som vid mynningen i havet har minst 200 km2 avrinningsområde. De områden som ger tillrinning till respektive havsområde är markerade i kartan.

 

Så fungerar mätstationerna

Åbromölla mätstation i Vegeån, Skåne ingår i det nationella grundnätet och inrättades 1976. SMHI:s fältpersonal besöker regelbundet mätstationerna för att kontrollera dem och göra flödesmätningar. Mätningarna sammanställs i så kallade avbördningskurvor som gör det möjligt att översätta vattenstånd till vattenföring.


Tillrinningen varierar

Tillrinningen till havet varierar mycket från år till år. Under perioden 1961–2010 var den samlade tillrinningen per år cirka 5 700 m3/s, men skillnaden mellan det våtaste och torraste året var cirka 4 200 m3/s. I genomsnitt utgör variationen 14 procent av medelvärdet. Skillnaden beror framför allt på årsnederbörden. Fördelningen mellan havsområdena speglar den geografiska variationen i nederbörd och att landarealerna som bidrar med tillrinning är olika stora mellan de fyra områdena. Det finns också en årstidsskillnad mellan områdena. I norra Sverige dominerar snösmältningsperioden eftersom en stor del av nederbörden faller som snö och lagras under vintern. I södra Sverige har avdunstningen stor betydelse och därför är vattenföringen som regel låg sommartid. Uttryckt i meteorologiska perioder så är tillrinningen till Bottenviken störst juni– augusti, till Bottenhavet och Egentliga Östersjön mars–maj och till Västerhavet december–februari.

 


Bottenhavet tar emot mest vatten från Sveriges landyta av alla svenska havsområden och Egentliga Östersjön minst. Om man jämför tillrinningen med hänsyn tagen till de respektive landarealernas storlek, så kallad specifik tillrinning (1 l/s km2 = 31,5 mm/år), framträder nederbördsmönstret över landet tydligare. Sverige har en öst-västlig gradient från lägre till högre avrinning. Mest nederbörd faller i fjälltrakterna och längs västkusten. Avdunstningen är större i södra Sverige vilket minskar avrinningen där.

 

Bottenhavet tar emot mest vatten från Sveriges landyta av alla svenska havsområden och Egentliga Östersjön minst. Om man jämför tillrinningen med hänsyn tagen till de respektive 
landarealernas storlek, så kallad specifik tillrinning (1 l/s km2 = 31,5 mm/år), framträder nederbördsmönstret över landet tydligare. Sverige har en öst-västlig gradient från lägre till högre avrinning. Mest nederbörd faller i fjälltrakterna och längs västkusten. Avdunstningen är större i södra Sverige vilket minskar avrinningen där.

Nedan listas lästips och referenser i urvalVattenförings- och vattenståndsdata från stationerna i SMHI:s grundnät kan fritt hämtas via webbapplikationen VattenwebModellberäkningar för Östersjöområdet och Europa 1Modellberäkningar för Östersjöområdet och Europa 2