Simpson et al. (2015) Matthew J. R. Simpson, J. Even Ø. Nilsen, Oda R. Ravndal, Kristian Breili, Hilde Sande, Halfdan P. Kierulf, Holger.

Presentasjon om: "Simpson et al. (2015) Matthew J. R. Simpson, J. Even Ø. Nilsen, Oda R. Ravndal, Kristian Breili, Hilde Sande, Halfdan P. Kierulf, Holger."— Utskrift av presentasjonen:

1 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Matthew J. R. Simpson, J. Even Ø. Nilsen, Oda R. Ravndal, Kristian Breili, Hilde Sande, Halfdan P. Kierulf, Holger Steffen, Eystein Jansen, Mark Carson, Olav Vestøl. Norsk klimaservicesenter rapport nr. 1/2015. Jan Even Øie Nilsen, Nansen senter for miljø og fjernmåling Sea Level Change for Norway Past and Present Observations and Projections to 2100 Einar Egeland

2 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Varmere klima  Smelting av is på land Varmeutvidelse av havet Varmere klima  Smelting av is på land Varmeutvidelse av havet Årsaker til havnivåendring Regionale, relative endringer skyldes: 1.Totale masseendringer i havet 2.Endringer i havets tetthet og sirkulasjon 3.Landheving 4.Endringer i gravitasjon pga. forflytning av masse ved alle disse tre effektene

3 Simpson et al. (2015) even@nersc.no IPCC AR5 IPCC AR5 (2013) representerer et fundamentalt steg i kunnskap om havnivåendringer Regionale framskrivninger ble levert for første gang Spenn over scenarioer og usikkerheter: 0.26–0.82 m (1986–2005 til 2081–2100) Utslippscenarioer Havnivåendring RCP2.6 RCP8.5 RCP4.5 RCP8.5 m/100 år

4 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Motivasjon for rapporten Norge har store verdier langs kysten Kjennskap til framtidige hav- og stormflonivåer er avgjørende for kystsoneforvaltning. Naturlig tidspunkt for oppdatert rapport – Økt kunnskap og bedre klimamodeller (IPCC AR5) – Oppdaterte tall for landheving – Oppdatert stormflostatistikk Samarbeid mellom Kartverket og Nansensenteret/Bjerknessenteret Initiert av Miljødirektoratet Et bidrag fra Norsk klimaservicesenter Faglig grunnlag om havnivå – til forvaltningen – til Klima i Norge 2100 Utgitt september 2015

5 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Mer enn 12 000 år siden: Fortsatt: RCP8.5 m/100 år ∆RSL Landheving er viktig i Norge Landheving mm/år

6 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Dagens landheving i Norge Glacial isostatic adjustment (GIA) dominerer landheving i Norge. Nye GPS observasjoner med bedre arealdekning enn tidligere. Oppdatert nivellering også tilgjengelig. To metoder: GIA-modellering kalibrert mot GPS- observasjoner Kollokasjon av GPS og nivellering Sistnevnte samsvarer best med de lange GPS seriene. Feltet likner det som brukes i AR5, men usikkerhetene er mindre. Vi har også større tiltro til denne metoden, siden i størst grad basert på direkte observasjoner. Gravitasjonseffekter på havnivået fra GIA er inkludert (0.2–0.5 mm/år). GIA-modell Nivellering GPS GPS & nivellering

7 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Observerte havnivåendringer i Norge Hastighetene til relative havnivåendringer fra vannstandsmålerne i Norge gjenspeiler landhevingsmønsteret. Sør-, Vest- og Nordnorge opplever havnivåstigning i dag til tross for landhevingen. Etter korrigering for landheving beregnes gjennomsnittlig endringshastighet for absolutt havnivå langs kysten til 1,9 mm/år for 1960–2010 og 3,6 mm/år for 1993–2014. Hastighetene samsvarer med hastigheter fra altimetri (1993–2014). Observasjoner viser at varmere hav og smeltende ismasser på land er hovedbidragene til disse trendene. RSL-rate

8 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Framskrivinger av havnivåendringer i Norge frem til 2100 - overblikk Vi benytter regionale framskrivinger fra AR5/CMIP5 Pluss egne estimater for ’self attraction and loading’ (SAL) Erstatter landheving med våre egne estimater Interpolert til Norges 276 kystkommuner Framskrivinger for utslippscenarioene RCP2.6, RCP4.5 og RCP8.5 Endringer fra perioden 1986–2005 fram til 2041–2060, 2081–2100 og 2100 Vi angir sannsynlig intervall (AR5 ’likely range’) som er 5 til 95 persentilene til modellspredningen RCP8.5 m/100 år ∆RSL

9 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Framskrivinger av havnivåendringer i Norge frem til 2100 – fysiske bidrag landheving AntarktisBreer Sterisk/dynamisk RCP4.5 m/100 yr SAL Grønland

10 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Stavanger meter Oslo meter Framskrivinger av havnivåendringer i Norge frem til 2100 - resultater Contributions RCP4.5 RCP8.5 m/100 år ∆RSL

11 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Men hva kan egentlig skje utover det sannsynlige intervallet? Det finnes ikke nok kunnskap til å tallfeste sannsynligheter utenfor ’the likely range’. Det er imidlertid klart at isdynamikk kan ha en skjev sannsynlighetsfordeling med høye verdier i øvre ende. For å demonstrere dette har vi anvendt en skjev fordeling på bidraget fra isdynamikk i Antarktis, og tilpasset fordelingens 95 persentil til 40 cm basert på tilgjengelig litteratur. Framskrivingen av globalt gjennomsnittlig havnivåendring blir skjev. De regionale framskrivingene blir enda mer skjeve, med en 20 cm høyere 95 persentil (for Bergen). En fullverdig vurdering av framskrivingenes sannsynlige rammer vil måtte gjøres med tilsvarende probabilistisk vurdering av alle bidragene. Isdynamikk i Antarktis Alle bidrag Norge Globalt gjennomsnitt

12 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Ekstrem vannstand langs kysten Kjennskap til fremtidige tilfeller av ekstrem vannstand er viktig for kystforvaltning. Det eksisterer ingen observasjoner eller modellframskrivinger av vind eller bølgeklima som tilsier at stormaktiviteten vil endre seg signifikant i framtiden. Vi har beregnet dagens returperioder ved statistisk analyse av data fra de 22 vannstandsmålere som eksisterer langs kysten. Dvs., analysen er gjort for soner med likt tidevannsregime (>500 soner), og værkomponenten er tatt fra nærmeste vannstandsmåler. Vi bruker ACER metoden, siden den tar i betrakting flere målinger og samtidig er mindre følsom for utliggere og manglende data. Nivåer for 20-, 200- og 1000-års returperioder, med konfidensintervaller, er beregnet. 200 års returHAT200 års – HAT

13 Simpson et al. (2015) even@nersc.no TV2 Tidevann 200 års 1 års 200 års 20 års 1000 års Kaikanten på Bryggen Hyppighet 0 50 100 150 200 250 300 -50 -100 350 50 cm havnivåstigning Væreffekter Stormflonivåer høyere Oversvømmelser oftere Stormflonivåer høyere Oversvømmelser oftere I dag:Innen 2100: KARTNULL Konsekvenser av havnivåstigning kartverket.no/sehavniva 20 års, Jan Lillebø/BT 2007

14 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Endringer i returnivåer Stavanger OsloTromsø Stor forskjell mellom stormflonivåer Liten havnivåstigning Liten endring i hyppighet Liten forskjell mellom stormflonivåer Stor havnivåstigning Rask endring i hyppighet Middels forskjell mellom stormflonivåer Middels havnivåstigning Middels endring i hyppighet 1 20 200 1000 1 20 200 1000 1 20 200 1000

15 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Hvordan kombinere stormflostatistikk og havnivåendring? 200 års RCP8.5 m/100 år ∆RSL + ? Stavanger meter Modellspredning Konfidensintervaller Allowances!

16 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Allowances Allowances give the height an asset needs to be raised so the probability of storm surge flooding remains the same under a given sea level change. We adapt the framework of Hunter for calculating allowances, to the ACER method. In this example we make the assumption that our regional sea level projections are normally distributed. AR5 assess 66–100% probability on the model range. Thus the model range can correspond to 17 to 83% or 5 to 95% probability bounds. Allowances by Hunter’s method with ACER is very sensitive to this choice. We emphasize that other, and maybe skewed, distributions may be more appropriate. 95% 5% 83% 17 % 95% 5% 95% 5% 73 cm Stavanger105 cm Stavanger For 200 years return under RCP8.5

17 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Havnivåendring til 2081–2100 (cm) Oslo Stavanger Bergen Trøndelags- Tromsø Honningsvåg kysten Landsoversikt havnivåendring

18 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Rapportens ulike deler avdekker områder som det kan/bør jobbes mer med: 1.Introduction – Kartlegging av verdier under risiko? F.eks. steder som oversvømmes av dagens 20 års returverdier. – Samarbeide med kommunene? 2.Background and Previous Work on Future Projections – Havnivåøkning etter 2100? (semi empiri, Antarktis, litteratur) 3.Observed Sea Level Changes in Norway – Decadal variability, kan ha en del å si for timingen av økte hyppigheter, og for vurderingen av usikkerheten. 4.Present-day Vertical Land Motion in Norway – Pågående arbeid, … (viktig å opprettholde) – Detaljanalyser på småskala for steder hvor lokal innsynkning o.l. kan spille en rolle (InSAR, Laser) 5.Projected 21 st Century Sea Level Changes for Norway – Skjev sannsynlighetsfordeling av bidrag fra Antarktis – Probabilistiske fordelinger (sannsynlighetsvurdering) for alle bidrag – Redusere usikkerhet/øke konfidens til sterisk/dynamisk bidrag (regional modellevaluering og evt. utvelgelse) – Vurdere nyere litteratur om dynamisk bidrag fra Antarktis 6.Extreme Sea Levels along the Coast of Norway – Vurdere mulige endringer i tidevannsregime pga. stigning – Stormaktivitet fortsatt som konstant? 7.Combining Storm Surge Statistics with Sea Level Projections – Hunters klimapåslag følsomme for valg av sannsynlighet til modellspredningene – Spriket kan reduseres hvis modellspredningen blir mindre (se over, spredning i sterisk/dynamisk er stor) – Studere endringene i hyppighet nærmere og for flere steder? Sea level projections need to be updated regularly, say every 5 years, at least every IPCC report! The important thing is to have a suitable framework for their application on local scale! Kunnskapshull og forskningsbehov

19 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Takk for oppmerksomheten!

20 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Framskrivinger av havnivåendringer i Norge frem til 2100 – fysiske bidrag landheving AntarktisBreer Sterisk/dynamisk RCP4.5 m/100 yr ∆RSL RCP4.5 Grønland

21 Simpson et al. (2015) even@nersc.no Observerte bidrag til global gjennomsnittlig havnivåendring Samlet istap noe større enn varmeutvidelse Budsjetter lukket Aksellererasjon