sou · H3B351d2 · 2015-09-15 00:00:00 — År började dock temperaturen stiga ordentligt under alla årstider utom hösten, som inte förrän visade en ökning av årsmedeltemperaturen. har temperaturen sjunkit något men fortfarande har årsmedeltemperaturen varit mycket över de normala. Årsmedelnederbörden har ökat nästan ( – ) med ett mindre uttalat maximum . mellan och upp- mättes de lägsta nederbördsmängderna sedan -talet. Nederbörden har därefter ökat fram då den minskade en aning för att sedan stiga igen. Vinterns högsta nederbördsmängd uppmättes . Nederbördsmängden har därefter hållit sig relativt stabil (a, b). Det nns en stor skillnad i grundvattennivåns årstidsvariation mellan olika platser i . För att förklara grundvattennivåernas årstidsvariationer i områden där de hydrologiska och klimato- logiska förutsättningarna är likartade, har SGU delat in i fyra grundvattenregimer med hjälp av data från Grundvattennätet ( g. Regimkartan baseras på nivådata från snabbreage- rande grundvattenmagasin som vanligtvis utgörs av morän. Regim omfattar endast en mindre del av inre nordligaste och karaktäriseras av snabbt stigande grundvattennivåer som en e ekt av kraftig snösmältning. Då avdunst- ning och snölagringen normalt hindrar vidare grundvattenbildning , minskar nivåerna sedan gradvis ända fram till nästa års snösmältning. I regim inkluderas större delen av inklusive och två max- nivåer kan normalt observeras, en i samband med snösmältning och en under senhös- ten då avdunstningen minskat. Regim täcker inland och där är grundvattennivån vanligen som lägst medan den sedan stiger i samband med höstens regn och låga avdunstning. När nederbörden kommer i form av snö upphör grundvattenbildningen och nivåerna minskar igen fram till snösmältningen . Regim utgörs av kustområden och i dessa områden saknas betydande snö- lagring vilket leder till att grundvattennivån stiger på grund av nederbörd i form av regn från sen höst till vår. sjunker grundvattennivån då avdunstningen är hög. Regimkarta och karaktäristiska månadsmedelvärden för de olika områdena. Den första regimkartan framställdes ( g. ) och har ytterligare två kartor framställts (år och år ) för att korrigera för ändrade variationsmönster i grundvattenni- våer till följd av förändrade temperatur- och nederbördsmönster. Regimkartan skil- jer sig tydligt från tidigare kartor. Framför allt har de hydrologiska förhållandena i norra påverkats. Regim utgjorde år en stor del av inre men har krympt avsevärt och utgör bara den nordligaste delen av . De mätstationer som skulle ingå i analysen valdes ut från Grundvattennätet som består av ca mätstationer fördelade på ett sjuttiotal observationsområden runt om i . Följande kriterier användes: •Tidsserierna ska ha startat och nivåmätningar ska inte ha avslutats. •Bara stationer i morän (små snabbreagerande grundvattenmagasin) valdes. •Berginstallerade rör som överlagras av morän ltreras bort. •Mätstationer ska ha nivåserier som bedömts med kvalitetsklass A eller B (se nedan). Störst förändring har skett i norra . Regim 1 har minskat betydligt och regim 4 utgörs i större omsträckning av kustområden. Då det fanns uppdaterade utvärderingar av grundvattennätet gjordes ett urval (sista punkten i kriterielistan) för att utesluta mätstationer som uppvisar brister i mätdata. Bristerna kan bland annat bero på igensättningar i rör eller på att röret är för kort (grundvattennivån är lägre än rörets botten eller grundvattennivån går över rörets överkant). Nivåserierna har tidigare utvärderats visuellt och varje station har klassi cerats enligt följande: B.Enstaka avvikande värden. C.Kurvan har märkligt utseende. Det slutliga antalet mätstationer som användes i detta arbete är mätstationer fördelade på observationsområden ( g. Regressionsanalys och signi kans Förändringen i grundvattnets medel-, min- och maxvärden, nivåskillnad (skillnad mellan hög- sta och lägsta nivåer) och dagförskjutning av min- och maxnivån för perioden – beräk- nades med regressionsanalys för varje station och regimområde. Regressionsanalysen utfördes med programvaran SAS () på traditionellt sätt med linjär anpassning och minsta kvadratmetoden. Regressionsanalys utfördes också för att avgöra signi kansen hos trenderna. kansnivån % användes. Trenden kan antingen vara positiv statistiskt signi-kant eller ej signi kant (ökande nivåer alternativt senare dagförskjutning), eller negativ statis- tiskt signi kant eller ej signi kant (minskande nivåer alternativt tidigare dagförskjutning). Aktuella mätstationer efter stationsurvalet. Exempel på observerade nivåserier 1975–2014 Figur visar några exempel på observerade nivåserier från stationsurvalet för perioden – Stationerna representerar olika delar av landet, från i norra till i sydvästra . Årsmedelvärden har också beräknats som tydligare visar mellan- årsskillnader. Stationerna i och som representerar norra visar på relativt oför- ändrade nivåer. En lite större variation i mellanårsmedelvärden syns i tidsse- rien för stationen i men även större inomårsvariationer observeras . Stationen i visar på relativt oförändrade årsmedelnivåer och högstanivåer, men en tydlig höjning av lägstanivån . Enstaka år med små inomårsvariationer verkar dock komma ungefär . Stationerna i och i visar tydligast på att årsmedelnivåerna ökat. I framgår också tydligt speciellt torra år, som Grundvattennivåns månadsmedelvärden i tioårsperioder För att undersöka hur grundvattennivåernas variation har förändrats beräknades månadsmedelvärden för varje station och månad för perioderna – , – , – och – . Därefter beräknades ett medelvärde för och tioårsperiod. Genom att dela in perioden kommer också e ekter av regionala variationer i klimatet att framträda tydligare. Av gur att döma har ( – ) präglats av tydligt förhöjda grund- vattennivåer , vilket också lett till mer utjämnade nivåer över året. Detta beror på att nederbörden fallit mer som regn än som snö . Max- värdet i samband med snösmältningen har ökat något vilket tyder på att nederbörden har ökat något. En successivt ökad nederbörd sedan -talet har lett till betydligt högre grundvattennivåer . Från SMHIs tidsserier över nederbörd framgår det dock att det ( – , blå linje) kom exceptionellt mycket mer ne- derbörd (sep–nov) än vad det kommit (b). I gur kan man tydligt se att månadsmedelnivån – är ungefär lika med månadsmedelnivån ( – ). som nederbörden ökat har det också blivit varmare . Grundvattennivåns avsänkningsperiod har därför förlängts med . Observerad nivå (mittmånad) Exempel på nivåserier för några utvalda stationer som representerar norra (högst upp) och (längst ner). Figurerna visar observerade mittmånadsvärden (blå) och beräk- nade årsmedelvärden (röd). Förändringar i månadsmedelvärden i regimområdena Då de hydrologiska och klimatologiska förutsättningarna är olika i olika delar av landet, beräk- nades månadsmedelnivåer för fyra tioårsperioder mellan och . Stationerna i grundvat- tennätet grupperades i områden enligt den senast framställda regimkartan ( g. Detta ger en mer rättvisande bild av förändringar i säsongsvariationerna i olika delar av landet. Beräknade månadsmedelvärden för respektive station nns presenterade i bilaga . I nordligaste (regim ) är temperaturen mycket låg. Den förhöjda årsme- deltemperaturen – har fortfarande inte varit tillräckligt hög för att nederbörden ska övergå från snö till regn. Den ökande grundvattenbildningen i samband med snösmältningen tyder dock på att nederbörden har ökat. E ekten av den större snölagringen framgår tydligt i gur i regim som uppvisar uppemot cm hö- gre nivåer i samband med snösmältningen ( – ) och perio- den – jämfört med perioden – . Månadsmedelvärden för perioderna 1975–1984, 1985–1994, 1995–2004 och 2005– 2014 beräknade för samtliga aktuella stationer. Månadsmedelvärden för tidsperioderna 1975–1984, 1985–1994, 1995–2004 och 2005–2014 i olika regimområden. I regim syns en något större grundvattenbildning än i regim men maxni- vån i samband med snösmältningen är relativt oförändrad. En ökad grundvattenbildning är synlig i alla regimområden. En intressant iakttagelse är att det – fanns förhöjda grundvattennivåer i nästan hela landet. De största förändringarna i grundvattennivåer i nuvarande regimer ser vi i . Snölagring har i stort sett uteblivit och grundvattenbildning har i stället ägt rum , vilket också lett till en i stort sett utebliven snösmältningstopp mellan åren och . I kustområden (regim ) har uppvisat förhöjda grundvattennivåer under alla årstider och ett maxvärde vid snösmältningen är åter syn- ligt. Detta kan bero på en liten temperaturminskning men med fortsatt stor nederbörd . Avsänkningsperioden har också blivit längre ( – ) jämfört – , vilket till stor del beror på att höstarna de senaste åren varit varmare än tidigare (b). Grundvattennivåer i västra och arbeten med beräknade framtida grundvattennivåer har rapporterat att grundvatten- nivåerna i sydöstra kan komma att minska (m. . ). Trender i uppmätta grundvattennivåer från tyder på att grundvattennivåns maxnivå i samband med snösmältningen minskat något från till i för att sedan öka ( – ). Förutom en ökning i nivån har nivåerna i av tidsserien varit relativt oförändrade. Ni- våerna har dock ökat under hela tidsserien i både östra och , men framför allt i . har grundvattennivåerna i ökat mycket under nästan alla årets månader, som nivåerna i ökat främst . Medelnivån i har ( – ) varit högre än då maxnivån vanligtvis brukar uppmätas ( g. Även om en liten e ekt av snösmältningen faktiskt kan observeras har nederbörden i form av regn bidragit mer till grundvattenbildningen än vad smältvattnet gjort. En av de största skillnaderna i grundvattennivåer mellan östra och är läng- den på avsänkningsperioden . I har avsänkningspe- rioden förlängts , precis som den generella trenden för hela kustområden ( g. Grundvattennivåns avsänkningsperiod i har varierat mycket och både förkortats och förlängts med mellan två och . De stora skillnaderna i årsmedelnivåer tyder på att sydvästra rige fått en större nederbörd än sydöstra , vilket stämmer överens med nederbördsdata från ( d). Totalt har medelgrundvattennivån höjts ungefär cm i och ca i , vilket medfört att nivån blivit mer utjämnad un- der året. Precis som tidigare noteras en förhöjd grundvattenbildning mellan åren och , vilket tydligast observeras i sydvästra . Trender i grundvattennivåns årsmedelvärden Förändringar i grundvattennivåns årsmedelvärden har beräknats för varje station och regim ochnns presenterade i tabell . Då säsongsvariationerna påverkas olika mycket vid ändrade klimat- förhållanden har också medelnivåer beräknats för olika perioder . Om dessa föränd- ringar är signi kanta eller inte har testats i samband med regressionsanalysen (bilaga ). Årsmedelnivåerna har ökat mest i regim , kustområden. Ökningen är ca cm . Minst påverkan på årsmedelnivåerna observeras i norra – , Månadsmedelnivåer i sydvästra – , Månadsmedelnivåer i sydöstra Månadsmedelnivåer beräknade för tioårsperioder för sydvästra (t.v.) och sydöstra (t.h.). Förändring i grundvattennivåns årsmedelvärden (i meter) och för olika månadsperioders medelvärden – 2014 i olika regimer. Undantaget är i inre delarna av norra (regim ) där stor snö- ackumulering skett vilket resulterat i mycket smältvatten. Där har nivåerna ökat omkring Regressionsanalysen (bilaga ) visar att nivåtrenden i regim inte är signi kant, även om en liten ökning har observerats. Trenderna i årsmedelnivån är signi kant positiva för majoriteten av stationerna i , dvs. vi ser signi kant ökande grundvattennivåer. Medelnivåerna för perioden juli–september i de inre delarna av (regim ) har ökat omkring cm medan medelnivåerna februari–juni har hållit sig oförändrade. Förändringarna i årsmedelnivån för de olika säsongerna överensstämmer med de ändrade säsongsvariationerna i olika regimer som presente- rats i gur . Förändringar i högsta och lägsta grundvattennivåer I stora delar av landet har både högsta och lägsta grundvattennivåer (tabell ) ökat mellan åren Lägstanivåerna i regim visar på en övervägande signi kant ökning på under alla månadsperioder och den största ökningen har skett och lite mindre . Maxnivån i regim , som omfattar de inre delarna av norra , har ökat märkbart ( cm). Denna förändring är dock inte signi kant. kustområden (regim ) är det område vars högstanivåer och lägstanivåer förändrats mest och som har störst andel signi kanta trender. Både signi kant positiva och negativa trender i minnivån observeras . Dock visar fortfarande er stationer en positiv trend vilket gör att nivåerna generellt för området har ökat cm. Förändringar i maxnivåer och minnivåer i olika regimer och för olika månadsperioder. Maxnivå (m) Minnivå (m) –•,• –•,•€ Förändringar i skillnad mellan högsta och lägsta grundvat- tennivåer (i meter) i olika regimer och för olika månadsperioder. –•,•- –•,•„ –•,• –•,•ƒ av minnivån i kustområden ligger mellan och cm under alla månadsperio- der och för maxnivån omkring – cm. Ökningen i maxnivå har inträ at medan minnivån ökat som mest när snösmältningen infaller. Den största ökningen av högstanivån och lägstanivån i de inre delarna av (regim ) inträ ar båda och är omkring cm. Den minsta förändringen i högsta- och lägstanivån för samma regim observerades . Det nns en liten övervägande negativ trend i maxnivån i regim som visar att denna minskat . Minskningen är liten men signi kant. Skillnader mellan högsta och lägsta grundvattennivåer Skillnaden mellan den högsta och den lägsta uppmätta grundvattennivån för en månad skiljer sig normalt under olika delar av året. För att undersöka om dessa skillnader förändrats de senaste åren har regressionsanalys utförts. Resultaten från signi kanstesterna nns i bilaga . Nivåskillnaden mellan den högsta och den lägsta nivån har i regim och minskat signi kant med juli–september. februari– juni har skillnaden minskat betydligt mer, ca cm (tabell ). Den största minskningen har skett i regim som representerar norra förutom norra inland. Tren- derna i grundvattnets nivåskillnader i kustområdena i (regim ) är både positiva och negativa och sammantaget är förändringen nästan lika med noll. Nordligaste , dvs. regim , saknar helt signi kanta trender, även om en liten ökning upp till ca cm observerats. Antalet stationer med positiva trender ökar längre söderut i landet, men det är bara stationerna i regim och som har haft övervägande signi kant positiva trender och där har skillnaden mellan max- och minnivån ökat . Perioden har präglats av övervägande signi kant negativa tren- der, dvs. Dagförskjutning av lägsta och högsta grundvattennivå Den totala dagförskjutningen av min- och maxnivåer mellan månaderna februari––september för perioden – beräknades med regressionsanalys. Maxnivåerna i res- pektive regim infaller allt tidigare (tabell ), vilket tydligt visar att temperaturen i landet Dagförskjutning av lägsta och högsta grundvattennivåer vid olika må- nadsperioder för olika regimområden. Dagförskjutning av maxnivå (dag) Dagförskjutning av minnivå (dag) har ökat och påskyndat snösmältningen. Vårens maximala grundvattennivå har – inträ at omkring tidigare i större delen av landet. I regim , dvs. stora delar av , har grundvattennivåns maximum under våren tidigarelagts dagar . Maxnivåerna juli–september infaller också tidigare, speciellt i regim , nord- ligaste , som visar en tidigareläggning med dagar. Det nns en tydlig skillnad i dagförskjutningen av lägstanivåerna mellan norra och . I har lägsta- nivån generellt uppmätts i och med att grundvattenbildning kunnat ske under större delen av vintern vilket förhöjt grundvattennivåerna . I norra har inte grundvattenbildning kunnat ske då temperaturen fortfarande varit låg. Snö- smältningen kommer dock tidigare nu än för år sedan vilket medfört att vinterns lägstanivå också uppmätts tidigare. Trenden i dagförskjutningen av lägstanivån är i stort sett inte signi kant i hela landet. Undantaget är kustområden där lägstanivån generellt har uppmätts tidigare, vilket sannolikt beror på att nederbörden ökat speciellt mycket i dessa delar av landet. För att kunna se e ekter från globala klimatförändringar krävs det ofta mycket långa tidsserier.år är ur ett klimatperspektiv men tidsmässiga förändringar i uppmätta grundvattennivåer har ändå visat sig överensstämma till viss del med de trender som kan noteras i modellberäknade grundvattennivåer i ett framtida klimat (m. . , m. . ). Den modellberäknade grundvattennivån i framför allt blir lägre i ett fram- har vi sett att de uppmätta grundvattennivåerna ökat i vissa delar i detta område – (t.ex. stationen i , g. Grundvattennivåns årsmedelvärden har generellt också ökat mest i även om klimat- scenarier visar att främst norra kommer att få den största ökningen av grundvattennivån till nästa sekelskifte. I hela uppvisar grundvattnet tydligt förhöjda månadsmedelnivåer . I har nivåerna mellan åren och i övrigt varit relativt oförändrade, eller till och med minskat , medan ( – ) har inneburit speciellt höga nivåer även för hela landet. Enligt klimatscenarierna som använts av m. . ( ) och m. . ( ) kommer grundvattennivåerna att öka i , medan lägstanivåerna förväntas minska till nästa sekel- skifte. De lokala förhållandena är dock mycket betydelsefulla och avgörande för nivåvariationen, vilket gör att beräkningar för ett helt regimområde kan ge alltför generella resultat som kan av- vika från verkligheten för en speci k plats. De modellberäknade grundvattennivåernas variationsvidd över , dvs. skillnaderna mellan lägsta och högsta nivå , förväntas minska i och öka i norra rige till nästa sekelskifte (m. . , m. . ). De senaste årens uppmätta nivåer har dock visat på delvis andra trender med en mindre variationsvidd i där snösmältningstoppen minskat och lägstanivåerna ökat på grund av mer nederbörd. Det är dock endast marginellt er stationer som visar en signi kant negativ trend i nivåskillna- den (minskande variationsvidd) jämfört med det antal stationer som har positiv trend, vilket gör att den totala minskningen i nivåskillnad är liten. Många stationer i visar också på en signi kant positiv trend, dvs. skillnaden mellan högsta och lägsta grundvattennivå har ökat. Detta betyder att de modellberäknade förändringarna i grundvattennivåerna i till viss del ändå överensstämmer med observerade förändringar för perioden – . Föränd- ringen i variationsvidd i nordligaste (regim ) var inte signi kant även om den generella variationsvidden minskat uppemot en decimeter i denna regim. förutom norra inland (regim ) uppvisade däremot övervägande signi kant negativa trender bland stationerna, vilket går i linje med klimatscenarierna. En annan likhet med de modellberäknade grundvattennivåerna enligt framtida klimatsce- narier är att de uppmätta nivåernas avsänkningsperiod har förlängts de senasteåren, även om dagförskjutningen av lägstanivån totalt sett för perioden – infaller tidigare. Detta kan förklaras av att det föll rikligt med nederbörd mellan åren och vilket resulterade i en betydande grundvattenbildning med maxvärden . Avsänkningsperioden blev därför väldigt kort , framför allt i vilket påverkade medelvärdet för hela perioden – . Den kanske största och viktigaste förändringen i grundvattennivåer är den som har obser- verats , där grundvattennivåerna blivit betydligt högre. Denna trend över- ensstämmer med de modellberäknade grundvattennivåerna som beskrivits i tidigare rapporter. I har grundvattennivåns maxvärde i samband med snösmältningen minskat påtag- ligt och även inträ at tidigare, vilket förkortat vintersäsongen. , , , R., , P., Jernbäcker, E., , M., , J. & , Å., : Uppdatering av det klimatvetenskapliga kunskapsläget. Klimatologi , s. & , G., : e national groundwater network of . geolo- giska undersökning Ca , s. , A., , G. & Dahné, J., : Grundvattennivåer i ett förändrat klimat. Slutrap- port från Grundvattenbildning i ett förändrat klimat. Proj nr - / , , G., , L. & Dahné, J., : Grundvattennivåer och vattenförsörjning vid ett för- ändrat klimat. geologiska undersökning : , s. , a: Klimatindikator – temperatur. . Hämtat - - . , b: Klimatindikator – nederbörd. . Hämtat - - . , c: Årets väder . Väder och vatten , s. . , d: klimat har blivit varmare och blötare. kunskapsbanken/klimat/sveriges-klimat-har-blivit-varmare-och-blotare- . Fördelning av antal stationer med positiva och negativa trender vid respektive regimområde. Paj- diagrammen visar även om trenderna är signi kanta eller inte. Maxnivå – trender () Minnivå – trender () Årsdag av maxnivå – trender (feb–jun) Årsdag av minnivå – trender (feb–jun) Maxnivå – trender (feb–jun) Minnivå – trender (feb–jun) Årsdag av maxnivå – trender (jul–sep) Årsdag av minnivå – trender (jul–sep) Maxnivå – trender (jul–sep) Minnivå – trender (jul–sep) Amplitud – trender () Årsmedelnivåer – trender () Amplitud – trender (feb–jun) Amplitud – trender (jul–sep) Årsmedelnivåer – trender (feb–jun) Årsmedelnivåer – trender (jul–sep) Månadsmedelnivåer för respektive station. (Pålkem). Omr •, Stn • (Pålkem). Omr •, Stn •• (Pålkem). Omr •, Stn •• (Pålkem). Omr •, Stn Omr , Stn • (m)– , Omr , Stn • Omr •, Stn • Lefsebäcken (). Omr • , Stn Lefsebäcken (). Omr • , Stn Omr •, Stn • Omr •, Stn Grundvattennivåer i ett förändrat , Bo Thunholm, (SGU) maj „…†‡ Omslagsbild: Rullstensås i Rörbäcksnäs i norra skapad av inlandsisens smältvatten. Denna typ av isälvsavlagring är en av våra viktigaste grundvatten- resurser för den allmänna vattenförsörjningen och ett exempel på långsamreagerande grundvattenmagasin. geologiska undersökning Box -€‚, €„… †‡ tel: ‚…‡-…€ ‰‚ ‚‚ fax: ‚…‡-…€ ‰† …‚ e-post: Bakgrund och Syfte . Allmänt om grundvatten . Tidsvariationer i grundvattennivåer perioden –2014 ................................................................... Beräknade grundvattennivåer – data från .................................................................................... Beräkningar och analyser vid SGU . Förväntade högsta och lägsta grundvattennivåer ................................................................................... Årstidsmedelvärden för snabbreagerande grundvattenmagasin ........................................................... Förändringar i grundvattnets högsta och lägsta nivåer vid RCP 8.5 ................................................... Förändring av grundvattentillgång ............................................................................................................. E ekter på vattenförsörjningen .................................................................................................................... Miljömål och vattenförvaltning ................................................................................................................... Förväntad förändring av grundvattennivån . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rapporten är framtagen för att kunna beskriva klimatförändringarnas påverkan på grund- vattennivåerna. Resultatet kommer att användas för att fortsätta diskussionen om hur både den allmänna och den enskilda dricksvattenförsörjningen förväntas påverkas av klimatförändring- arna. Rapporten är nansierad av SGU som ett underlag till den statliga utredningen vattenutredningen (L : ). Bakgrundsmaterialet är framtaget av genom modell- körningar i den hydrologiska modellen S-HYPE. Grundvatten har stor betydelse för såväl den allmänna som den enskilda vattenförsörjningen. Grundvattnet har även stor betydelse i andra sammanhang. Ett exempel kan vara när ett för- ändrat portryck i marken till följd av en förändrad grundvattennivå påverkar markens stabilitet. Påverkan på grundvattnet är därför en viktig del i arbetet med att analysera e ekterna av ett förändrat klimat. För att beskriva risken för påverkan på vattenförsörjningen och e ekter för andra av grund- vattnet beroende system är studier av den framtida grundvattennivån en viktig del.