Brugermøde Forhøjet vandstand – stormflod

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

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

Målinger K – J Simonsen

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

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

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)

Vejrmodeller K – J Simonsen

Observation AtmosfæremodellerHavmodeller Vejrmodellernes betydning

Modeller Principperne i en model

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

Vandstandsmodeller Jacob Woge Nielsen

- 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

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

Datatæthed fra de forskellige områder

Varsling af forhøjet vandstand- Stormflod K – J Simonsen

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

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

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

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

Almen og lokal varsling

Varsling 20 distrikter Navne

DMI varsel. Udsendt 10. januar :24. DMI varsel for forhøjet vandstand. Gældende for Limfjorden Vest. Gyldig fra 10. januar :00. Gyldig til 12. januar :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 :25. Gyldig til 11. januar :05. Der er varsel om forhøjet vandstand. Ved højvandet kl og søndag morgen forventes en vandstand mellem 2.8 og 3.5 over DVR (Dansk vertikal reference). Ved Esbjerg cm Ved Havneby cm Ved Vidå cm. Egon

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

Sidste års stormflodssæsoner og verifikation Jacob Woge Nielsen

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

DMI – udvikling kvalitet af: havmodel tidsramme: analysen +/- 6 timer variable: bias r.m.s. fejl korrelationskoefficient forklaret varians o.a.

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

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

Verifikation af varsling 20 distrikter

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

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

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

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

Nulpunkter / bias korrektion

Filtrering

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

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.

20 cm miss rate

10 cm miss rate

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

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

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

Systematisk fejl ved 3 højeste højvande

10% succesrate 3 højeste højvande

Stormfloder januarNordsø/Limfjord 28. oktoberNordsø/Limfjord (Allan) 6. decembersydlige Kattegat (Bodil) decemberNordsø/Limfjord 20. decemberNordsø/Limfjord januarLimfjord/sydlige Kattegat (Dagmar/Egon)

Bodil Isefjorden, Roskilde Fjord Storm fra vest, derpå langvarig storm fra nord. 3.php

Dagmar & Egon Limfjorden 5.php

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

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

Opfølgning siden sidst K – J Simonsen

Vand på land 5 dags udsigt for forhøjet vandstand

Fremtidig modeludvikling og internationalt arbejde Vibeke Huess

Fremtiden – planlagte forbedringer

- 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

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

Fremtiden – dette efterår SMHI: ny afstrømningsmodel Europæisk afstrømningsmodel – fra Island til Israel.

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

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…

Stormflod november 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

EU’s Copernicus’ regi: service for Østersøen

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

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

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?

Brug af Geodata ved stormflod Jørgen Bierrings

Dilemmaøvelse om stormflod Jesper Høg

Indlæg og erfaringer Ris og ros Spørgsmål Kommentarer

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?

Hvad kan vi vente os i fremtiden? Kristine Skovgård Madsen

Oversvømmelse fra stormfloder Projekt VARSKO Kristine S. Madsen, DMI

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

VARSKO Fremtidig udvikling af stormflodsvarsling

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 Oversvømmelsesmodel kan sættes op for mindre områder, her testes København og Roskilde fjord

1. test: Bodil

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? –…

Fremtidens havniveau Kristine S. Madsen, DMI

Global middelvandstand Middelvandstand ved danske kyster Fremtidige stormflodshøjder

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Fremtidige stormflodshøjder Returperiode (år) Vandstandsstigning (cm)

Spørgsmål