KLIVIN - Vinterväghållningens behov

av salt när klimatet förändras

Anna Arvidsson, Göran Blomqvist & Gudrun Öberg

2012-01-11

2009 slutfördes ERA-NET ROAD projektet IRWIN - Improved local

winter index to assess maintenance needs and adaptation costs in

climate change scenarios

IRWIN använder en analog modell för statistisk nedskalning för att

kombinera historisk väderdata från VViS-stationerna och modellernas

klimatförändringsscenarier.

Göteborg hade ett medel av 118 dygn november till mars med

minimumtemperatur på 0°C eller lägre (1970-2000). Detta antal

kommer att minskas med 22% till slutet av detta århundrade (2070-

2100).

Hur kommer saltanvändningen förändras med ett ändrat vinterklimat?

Bakgrund

Klimatmodeller

GCMs (General Circulation Models) är numeriska modeller som

representerar de fysiska processerna i atmosfär, kryosfär, ocean

och på land.

ECHAM5 är den 5:e generationens

atmosfäriska GCM från tyska

Max-Planck Institutet för Meteorologi

i Hamburg.

Källa: IPCC

Utsläppsscenarier

IPCC (The Intergovernmental Panel on Climate Change) har tagit fram olika

utsläppsscenarier fram till 2100. De bygger på olika antaganden om ex. jordens

befolkningsmängd, ekonomisk tillväxt och teknisk utveckling. Det är fyra

huvudgrupper:

A1 – en framtida värld med mycket snabb ekonomisk tillväxt, global befolkning

som toppar i mitten av århundradet och minskar därefter och snabbt

införande av ny och effektivare teknik.

A2 – en mycket heterogen värld med ständigt ökande global befolkning och

regionalt inriktad ekonomisk tillväxt som är mer fragmenterad och

långsammare än i de andra.

B1 – en konvergerande värld med samma befolkning som i A1, men med snabba

förändringar i den ekonomiska strukturen mot en service och informations

ekonomi och minskat i material intensitet och införandet av ren och

resurseffektiv teknik.

B2 – en värld i vilken tyngdpunkten ligger på lokala lösningar för ekonomisk,

social och miljömässig hållbarhet, med ständigt ökande befolkning (mindre

än A2) och mellanliggande ekonomisk utveckling.

Lite om IRWIN

Modellen bygger på den atmosfäriska cirkulationsmodellen ECHAM5

och IPCC utsläppsscenario SRES A1B, som definieras av en snabb

växande ekonomi och en global befolkning som toppar i mitten av

århundradet och därefter minskar. Scenariot förutsätter också att ny

och effektivare teknik snabbt införs.

För att få vägytans temperaturer tar modellen väderdata i scenariot

och jämför med de historiska som är mätta av VViS.

Den väderdata som används är yt- och lufttemperatur,

daggpunktstemperatur som beräknas från luftfuktigheten,

nederbördstyp och mängd, vindhastighet och riktning.

Den historiska parametrarna är från åren 1998 till 2008

där en vintersäsong är från november till mars.

50 av de ca 770 VViS-stationerna

3 områden som representerar olika klimatzoner

Trafikverkets definitioner för åtgärder

HR1 – Halka på grund av måttlig rimfrostutfällning

Vägytans temperatur under 1°C och 0.5°C – 2.0°C lägre än daggpunktstemperaturen

HR2 – Halka på grund av kraftig rimfrostutfällning

Vägytans temperatur under 1°C och minst 2.0°C lägre än daggpunktstemperaturen

HT – Halka på grund av att fuktiga/våta vägbanor fryser till

Fuktig/våt vägyta som fryser när vägytans temperaturen faller under 1°C

HN – Halka på grund av regn eller snöblandat regn på kall vägbana

Vägytans temperatur under 1°C och nederbörd

HS – Halka på grund av litet snöfall (< 0.30 cm )

Snö 0.31-1.00 – Snöfall med snömängd mellan 0,31 – 1,00

Snö 1.01-2.50 – Snöfall med snömängd mellan 1,01 – 2,50

Snö ≥ 2.51 – Snöfall med snömängd större än 2,50

Klimatförändring

1961-1990 2011-2040 2041-2070 2071-2100

Källa: SMHI

Global ökning av medeltemperaturen 1,5 - 7°C

Klimatförändring forts.

Medeltemperaturen vintertid (2071-2100) 2,8 - 5,5°C varmare än 1961-1990

Störst ökning utmed Norrlandskusten och i Svealand, störst minskning av snötäcket

strålningsbalansen påverkas och temperaturen kan öka ytterligare

Temperaturzonerna flyttar norrut

Vegetationsperioden kommer att förlängas 1 - 2 månader

trädgränsen kommer att flytta 500 m vid en temperaturökning på 3 - 4°C

nästan alla kalfjällsområden försvinner.

Nederbörden förväntas att öka med 10-20% (mest på vintern)

Snösäsongen blir kortare och snötäcket tunnare på grund av högre temperatur

Resultat

Datum Tluft Tyta Tdagg Vindmedel Vindmax

Nederbörds

mängd

Nederbörds

typ

1970-01-01 00:00 -12,8 -12,4 -14,1 2,7 4,5 0 0

1970-01-10 21:30 -0,7 -2,4 -1,9 3,3 6,4 0 0

2012-01-10 16:00 -4,3 -4,7 -6 3 4,6 0,03 2

2050-01-10 07:30 -7 -8,7 -9,4 4,8 7,8 0 0

Beräkning av åtgärder

Vägytans temperatur under 1°C

Vägytans temperatur 0,5°C – 2,0°C lägre än daggpunktstemperaturen

HR1 Måttlig rimfrost

4 timmars intervall mellan åtgärder

Motsvarar 0,3 cm snö

HR1 för VVIS station 0601

pga de stora variationerna mellan vintrarna sammanfattas

resultaten i 30-årsperioder

2020-, 2050- och 2080-talet

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

Year

Beräkning av salt

Exempel från en VVIS station i Göteborgsområdet

För HR1 rekommenderas 24 g/m väg och vägen är 7 m bred

24/7 = 3,43 g/m2

Vintern 1983/84 fanns det 42 åtgärdstillfällen för HR1

144 g/m2

Årlig saltförbrukning 1970-2100

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1970/71 1980/81 1990/91 2000/01 2010/11 2020/21 2030/31 2040/41 2050/51 2060/61 2070/71 2080/81 2090/91

Salt

(g

/m2)

Winter Season

Saltförbrukning jämfört med 1970-2000

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

1980s 2020s 2050s 2080s

Salt

use

ch

ange

(%

)

Gothenburg Stockholm Sundsvall

Gothenburg Snow Stockholm Snow Sundsvall Snow

Total saltförbrukning

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1980s 2020s 2050s 2080s

Salt

use

(g

/m2)

Gothenburg Stockholm Sundsvall

Gothenburg Snow Stockholm Snow Sundsvall Snow

18%

Geografiska skillnader

Snö

Halka

1980-talet

2080-talet

Animering