Brugermøde Forhøjet vandstand – stormflod. Agenda 10.30 Velkomst 10.40 Målinger, vejr- og vandstandsmodeller –Målinger (KJS) –Vejrmodeller –Vandstandsmodel.

Præsentationer af emnet: "Brugermøde Forhøjet vandstand – stormflod. Agenda 10.30 Velkomst 10.40 Målinger, vejr- og vandstandsmodeller –Målinger (KJS) –Vejrmodeller –Vandstandsmodel."— Præsentationens transcript:

1 Brugermøde Forhøjet vandstand – stormflod

2 Agenda 10.30 Velkomst 10.40 Målinger, vejr- og vandstandsmodeller –Målinger (KJS) –Vejrmodeller –Vandstandsmodel (JWN) –Varsling (KJS) 11.20 Sidste års stormflodssæsoner og verifikation (JW) –Specielle hændelser (fx Bodil 2013 og Nissum bredning 2015 KJS) 12.10 Opfølgning siden sidst. Fremtidig modeludvikling og internationalt arbejde. (KJS/VH) 12.30 Frokost

3 Agenda 12.30 Frokost 13.15 Brug af Geodata ved Stormflod, Jørgen Bierrings (GST) 13.45 Dilemmaøvelsen om stormflod, Jesper Høg (BRS) 14.00 Indlæg og erfaringer fra brugere og dialog –Ris og ros –Spørgsmål –Andre kommentarer 14.45 Hvad kan vi vente os i fremtiden? –Fremtidens havniveau? KSM –Projekt: VARSKO - Oversvømmelse fra stormfloder 15.15 Afslutning og kaffe 15.30 Rundvisning

4 Målinger K – J Simonsen kjs@dmi.dk

5 Observeret vandstand KDI, Kommuner og DMI driver vandstands- observationer fra mere end 80 lokaliteter Mange steder: primær & sekundær måler DMI driver stationer på 33 lokaliteter KDI har nedsat en arbejdsgruppe der skal undersøge nettet og kvaliteten af data. KBH 1888 Fredericia 1887 Århus 1888 Esbjerg 1888 Slipshavn 1889 Korsør 1889 Hornbæk 1890 Hirtshals 1890 Gedser 1891 Frederikshavn 1892

6 Nye stationer 2015 Odense Kanal+Fjord Struer Frederikssund 2014 Hundested Frederiksværk + sekundær måler ved 10 stationer 2012 Als Odde Kommissorium for kortlægning af vandstandsmålere

7 Observeret vandstand Benyttes bl.a. til: … Stormrådet via KDI Geodætisk referenceniveau (Dansk Vertikal Reference 1990) Til KDIs højvands-statistikker Internationale databaser Studier for klimaforandringer og almen oceanografisk forståelse Udveksler ”live” med Nordsø og Østersø-partnere DMI internt: –Varsling af forhøjet vandstand –Verificere vores modelberegninger –Forbedring af DMI´s model –Tidevandsanalyse (til prediktioner)

8 Vejrmodeller K – J Simonsen kjs@dmi.dk

9 Observation AtmosfæremodellerHavmodeller Vejrmodellernes betydning

10 Modeller Principperne i en model

11 DMI’s vejrmodeller Harmonie DK 2,5 km Hamonie GRL 2 km T15 Oversigt 15 km SKA Skandinavien 3 km K05 Grønland 5 km Ensemble (25) 5km Ensemble (14) 10 km Operationel Multikørsler Glatføre Ny generation

12 Vandstandsmodeller Jacob Woge Nielsen jw@dmi.dk

13 - koden: ikke-kommerciel; Østersø-samarbejde; HIROMB-BOOS-Model - erfaring: model udviklet i 90’erne; DMI med siden 2000; Stormflodsmodel siden 2007 Stormflodsmodel opsætning: Modelområder: Nordsø-Østersø:3 sømil grid Vadehavet:1 sømil grid Indre danske farvande ½ sømil grid Op til 52 vertikale lag Limfjord model: ds=400m, 9 lag DMIs havmodel

14 Hvorfor har vi flere områder med forskellige gitre ? Eksempler: Rumlig opløsning i en havmodel: 18 km6 km 2 km Nesting ind i Nordsø-Østersø området: Nuværende

15 Datatæthed fra de forskellige områder

16 Varsling af forhøjet vandstand- Stormflod K – J Simonsen kjs@dmi.dk

17 Observation AtmosfæremodellerHavmodeller Varsling af forhøjet vandstand Vejr- og havmodel kører 4/døgnet Tidsserier for vandstand til vagtgående meteorolog opdateres hvert 10 minut Døgn Timer Overvågning

18 Fra model til varsling obs. vandstand havmodel dmi.dk ”kunder” DMI varsling AR-filter bias korrektion

19 Filtrering af prognoser (AR filtrering) Observation Rå prognose AR filtrering

20 Stormflodsvarsling Ugentlig test Almen varsel –24/18 timer Lokal varsel –18 timer før Udsendelse af data –7 timer før Overvågning observation-model

21 Almen og lokal varsling

22 Varsling 20 distrikter Navne

23 DMI varsel. Udsendt 10. januar 2015 12:24. DMI varsel for forhøjet vandstand. Gældende for Limfjorden Vest. Gyldig fra 10. januar 2015 10:00. Gyldig til 12. januar 2015 10:00. Der er varsel om forhøjet vandstand. Der forventes en vandstand mellem 1.5 og 2.0 m over DVR. Den højeste vandstand forventes i den vestlige del af Limfjorden, hvor vandstanden kan komme op på mellem 170 og 200cm fra søndag morgen til søndag eftermiddag. DMI varsel for forhøjet vandstand. Gældende for Vadehavet. Gyldig fra 10. januar 2015 12:25. Gyldig til 11. januar 2015 10:05. Der er varsel om forhøjet vandstand. Ved højvandet kl. 16-18 og 04-06 søndag morgen forventes en vandstand mellem 2.8 og 3.5 over DVR (Dansk vertikal reference). Ved Esbjerg 280-300cm Ved Havneby 280-320cm Ved Vidå 300-350cm. Egon

24 Forudsigelighed LavHøj LavHøj LavHøj LavHøj LavHøj Vind Skybrud Kraftig regn Sne Vandstand

25 Sidste års stormflodssæsoner og verifikation Jacob Woge Nielsen jw@dmi.dk

26 Verifikation Kvalitetskontrol af prognoser for vandstand 1.DMI 2.Brugere

27 DMI – udvikling kvalitet af: havmodel tidsramme: analysen +/- 6 timer variable: bias r.m.s. fejl korrelationskoefficient forklaret varians o.a. http://ocean.dmi.dk/validations/surges/

28 Brugere – pålidelighed kvalitet af: service tidsramme: 1-2 døgn variable: noget enkelt, men dog fysisk relevant ”oppetid” - hvor stor en del af tiden kan man stole på prognosen

29 Hvad vil det sige, at man kan ”stole på prognosen”? otolerance på fejl i vandstand 20 cm / 10 cm otolerance på fejl i højvande 10 % / 10 cm

30 Verifikation af varsling 20 distrikter

31 STORMFLOD : vi skal forudsige: højeste vandstand – niveau og tid kritisk niveau – tid og varighed t max

32 Verifikation af varsling For hver dag For hvert distrikt: Har vi varslet? Skulle vi varsle? Kvalitet = Q(A,B,C) [0-100%] Obs  Prog  KritiskIkke kritisk KritiskA = VarsletB = Miss Ikke kritiskC = Falsk alarmD

33 Verifikation af varsling Scoren Q beregnes ud fra 1 års data. Q beregnes hvert kvartal. Forår 2014 – forår 2015: Vestkyst: 90 % Indre danske farvande: 94 %  Q = 92% Det er i den høje ende af DMIs generelle varsling

34 Fra model til varsling obs. vandstand havmodel dmi.dk ”kunder” dmi varsling filter bias korrektion

35 Nulpunkter / bias korrektion 2005-2007

36 Filtrering

37 AR : auto-regressivt filter Skive: lang levetid Torsminde: kort levetid

38 Præcision - vandstand 20 cm: 6 % miss rate 10 cm: 25 % miss rate Vi kan som regel beregne vandstanden inden for 20 cm nøjagtighed. Vi kan ikke regne med at beregne vandstanden med 10 cm nøjagtighed.

39 20 cm miss rate

40 10 cm miss rate

41 Vandstandsmålere Primær – radarmåler problemer med is Sekundær – trykmåler problemer med begroning Som regel stemmer de overens, men der kan være forskelle.

42 Præcision: højvande Peak error = max. forecast minus max. observeret

43 Præcision - højvande -6 % middelfejl Hit kriterium: 10 % eller 10 cm 3.0 meter : [2.7 ; 3.3] 0.8 meter : [0.7 ; 0.9] 0 fejl : 35 stationer 1 fejl : 18 stationer 2 fejl : 12 stationer 3 fejl : 9 stationer Samlet: 69 % hit rate

44 Systematisk fejl ved 3 højeste højvande

45 10% succesrate 3 højeste højvande

46 Stormfloder 2013-15 2013 31. januarNordsø/Limfjord 28. oktoberNordsø/Limfjord (Allan) 6. decembersydlige Kattegat (Bodil) 2014 11. decemberNordsø/Limfjord 20. decemberNordsø/Limfjord 2015 9.-10. januarLimfjord/sydlige Kattegat (Dagmar/Egon)

47 Bodil Isefjorden, Roskilde Fjord Storm fra vest, derpå langvarig storm fra nord. http://ocean.dmi.dk/case_studies/surges/06dec1 3.php

48

49 Dagmar & Egon Limfjorden http://ocean.dmi.dk/case_studies/surges/11jan1 5.php

50 Stationer der kan forbedres København Helsingør-Helsingborg snittet Hobro / Mariager, Randers Ikke dybe nok fjorde Kalvehave Manglende småøer Slusestationer ved lavvande Varierende udtørringsdybde ”Afvanding” af Limfjorden For snæver passage mod øst

51 Danske farvande har mange snævre passager. En ret lille fejl i transporten gennem et tværsnit kan akkumuleres, så fejlen i vandstand gradvist vokser op. Indre farvande

52 Opfølgning siden sidst K – J Simonsen kjs@dmi.dk

53 Vand på land 5 dags udsigt for forhøjet vandstand

54 Fremtidig modeludvikling og internationalt arbejde Vibeke Huess vh@dmi.dk

55 Fremtiden – planlagte forbedringer

56 - koden: ikke-kommerciel; udvikles løbende via samarbejde omkring Østersøen; - erfaring: model udviklet i 90’erne; DMI med siden 2000; Stormflodsmodel siden 2007 Vores model opsætning: Nordsø-Østersø:3 sømil grid Vadehavet:1 sømil grid Indre farvande ½ sømil grid Op til 52 vertikale lag Limfjorden: 400m, 9 lag DMIs havmodel - status

57 Igangværende forbedringer af havmodellen: - forcerings data - modellens gitter - beregnings-koden

58 Fremtiden – dette efterår SMHI: ny afstrømningsmodel http://hypeweb.smhi.se/europehype/time-series/ Europæisk afstrømningsmodel – fra Island til Israel.

59

60

61 Model gitter: - København/Amager - Mariager fjord - Randers fjord - Limfjorden

62 Modelkoden - udvikles løbende i internationalt samarbejde Lige nu: forbedres den indre friktion og turbulens - efter hver stormflod undersøges kvaliteten… Ny version af koden: ca. hvert andet år Benyttes også i kontrakt med EU service for Østersøen…

63 Stormflod 27-28 november 2011 - Kattegat & Østersø: OK - Øresund: ikke OK Observeret vandstand: 2.5 m forskel over Drogden tærsklen => ændret batymetri i nordlige Øresund forøget bundfriktion lokalt i Øresund Modeltest: København: Observeret vandstand opr model i 2011 Ny opr model

64 EU’s Copernicus’ regi: service for Østersøen

65 Ny HPC på Island Forøget regnekraft –2016 3 gange så meget –2018 10 gange så meget Strøm til drift og køling –Reduceres fra 50% til 30 % Nye modeller og modelområder

66 Ny HPC: Giver mulighed for Ensemble prognoser, à la  Deterministisk prognose + Ensemble minimum Ensemble middel/median Ensemble maksimum Fire kurver i stedet for én.

67 Ensembler for vandstand Hvordan håndteres det i - varslingen - beslutningsprocessen - kvalitetskontrollen Er det brugbart? Giver det mening, når vi har et ret stort deterministisk signal i tidevandet?

68 Brug af Geodata ved stormflod Jørgen Bierrings jtb@gst.dk

69 Dilemmaøvelse om stormflod Jesper Høg jph@brs.dk

70 Indlæg og erfaringer Ris og ros Spørgsmål Kommentarer

71 Ensembler for vandstand Hvordan håndteres det i - varslingen - beslutningsprocessen - kvalitetskontrollen Er det brugbart? Giver det mening, når vi har et ret stort deterministisk signal i tidevandet?

72 Hvad kan vi vente os i fremtiden? Kristine Skovgård Madsen kma@dmi.dk

73 Oversvømmelse fra stormfloder Projekt VARSKO Kristine S. Madsen, DMI kma@dmi.dk

74 Stormflod Oversvøm- melse Effekter og skader Evaluering Fremtidig udvikling af stormflodsvarsling

75 VARSKO Fremtidig udvikling af stormflodsvarsling

76 Projekt VARSKO Udvikling af modelsystem til varsling af oversvømmelse ved stormflod DMI’s stormflodsmodel og DHI’s dynamiske oversvømmelsesmodel – oversvømmelse kan varsles flere dage i forvejen Finansieret af MUDP programmet under Miljøministeriet 2014-2017 Oversvømmelsesmodel kan sættes op for mindre områder, her testes København og Roskilde fjord

77 1. test: Bodil

78

79

80 Spørgsmål til jer Ønsker –Opløsning – 2 meter eller 50 meter? –Prognoselængde – her og nu eller 3 døgn? –Formidling: tidsudvikling eller maks vandstand? Værdier eller kort? –…

81 Fremtidens havniveau Kristine S. Madsen, DMI kma@dmi.dk

82 Global middelvandstand Middelvandstand ved danske kyster Fremtidige stormflodshøjder

83 Global middelvandstand Observeret Modelfremskrivninger IPCC 2013 figur SPM.3d og SPM.9 RCP2.6: kraftigt reduktionsscenarie, ca. 2°C RCP4.5, 6.0: reduktionsscenarier RCP8.5: højt scenarie, business as usual RCP8.5 RCP2.6

84 Observeret Modelfremskrivninger IPCC 2013 figur SPM.3d og SPM.9 Sandsynlighed for given vandstand i år 2100 for RCP8.5 scenariet Grindsted et al. 2015 Global middelvandstand

85 Middelvandstand ved danske kyster (m) DMI (2014): DKC rapport 14-06 På basis af IPCC 2013 Observeret RCP4.5 DMI ”øvre bud” Middel over 2081- 2100

86 Middelvandstand ved danske kyster Pers. kom. Per Knudsen, DTU-Space, 2012 Landhævni ng

87 Middelvandstand ved danske kyster Sandsynlighed for given vandstand i år 2100 for RCP8.5 scenariet for udvalgte byer i Danmark Grindsted et al. 2015 Kryds: 5%, 17%, 50%, 83% og 95% procentiler meter Nyt!

88 Ændret stormflodshøjde = Ændret middelvandstand + evt. vindbidrag – evt. landhævning Fremtidige stormflodshøjder Vindbidrag20502100 Indre farvande0 m Jyske vestkyst0,1 m0,3 m

89 Fremtidige stormflodshøjder Ændringer i tidevand Pickering (2014): Amplituden af tidevandet kan forøges hvis middelvandstanden, og dermed vanddybden stiger (simpelt studie) Ændringerne er ikke lineære, og det er et emne der kræver flere undersøgelser

90 Eksempel – København, 50 cm stigning +50 cm Nu 100 år 2 år Returperiod e (år) Stormflodshøjde (cm) Eksempel: Ændret stormflodshøjde = Ændret middelvandstand 65 cm + vindbidrag 0 cm – landhævning 15 cm = 50 cm Fremtidige stormflodshøjder

91 Eksempel – Esbjerg, 90 cm stigning Fremtidige stormflodshøjder Returperiode (år) Stormflodshøjde (cm) NuNu +90 cm 100 år 6 år Eksempel: Ændret stormflodshøjde = Ændret middelvandstand 65 cm + vindbidrag 30 cm – landhævning 5 cm = 90 cm

92 Fremtidige stormflodshøjder Returperiode (år) Vandstandsstigning (cm)

93 Spørgsmål