MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

Miljø- og Fødevareudvalget 2020-21
MOF Alm.del Bilag 450
Offentligt

Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for

hydrologiske formål

Kontor/afdeling

FU/KSDS

Dato

25. februar 2021

J nr.

2020-483

Resumé for beslutningstagere

Nedbørsdata fra DMI anvendes i en række opgørelser og beregninger, som

Nationalt Center for Miljø og Energi ved Aarhus Universitet (DCE) og De Nationale

Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS) udfører, bl.a. i

forbindelse med deres forskningsbaserede myndighedsbetjening af Miljøministeriet

i regi af NOVANA (Det Nationale Overvågningsprogram for Vandmiljø og Natur).

Sagen omhandler en

diskontinuitet (et

tidsligt spring i niveau)

i DMI’s

specialprodukt til NOVANA,

griddet, korrigeret

nedbør, herefter betegnet NOVANA-

produktet. NOVANA-produktet er et produkt der er baseret på målinger af nedbør,

der er

korrigeret

for vejrforhold og forhold omkring måleinstrumentet, og interpoleret

(griddet) til at dække hele landet med en matematisk beregning.

Denne rapport har et todelt formål. For det første redegør rapporten for de

undersøgelser, DMI har foretaget af den diskontinuitet i NOVANA-produktet, som

DMI har leveret til hydrologiske beregninger hos DCE og GEUS og som DCE og

GEUS synliggjorde.

Som der redegøres for i rapporten, bekræfter DMI’s

undersøgelser, at der er diskontinuitet i NOVANA-produktet. Rapporten beskriver i

forlængelse heraf de første skridt, DMI har foretaget for at afbøde diskontinuiteten.

For det andet præsenterer rapporten et oplæg til fremadrettet arbejde for et

forbedret og tidssvarende nedbørsdataprodukt, der understøtter den stigende

opmærksomhed på hydrologi og oversvømmelser.

DCE og GEUS har sammenlignet NOVANA-produktet over tre forskellige årtier

–

1990-2000, 2001-2010 og 2011-2019. Anvendelsen af NOVANA-produktet for

2011-2019 til hydrologiske beregninger resulterer ifølge DCE og GEUS’

hydrologiske modeller i en underestimering af afstrømningen i vandløb

sammenlignet med den målte afstrømning i samme periode. DCE og GEUS

konstaterer på den baggrund et fald i NOVANA-produktet i gennemsnit på ca. 8

pct. for den sidste periode i forhold til de to foregående perioder og dermed et

spring i data (diskontinuitet) omkring 2010 i NOVANA-produktet.

Diskontinuiteten er opstået i forbindelse med DMI’s omlægning til et nyt stationsnet

i årene omkring 2010, hvor typen af måleinstrumenter blev moderniseret og antallet

af nedbørsmålere samtidig reduceret.

Diskontinuiteten er bekræftet ved sammenligning med et uafhængigt datasæt

’ERA5’.

Denne sammenligning viser et gennemsnitlig fald på 6 pct. på landsplan i

Side 1/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

NOVANA-produktet for perioden 2010-2019 i forhold til perioden før 2010. Lokalt

og regionalt viser de to undersøgelser (DMI med ERA5 samt DCE og GEUS med

afstrømning) større afvigelser, der i et vist omfang ses i de samme geografiske

områder. Afvigelserne ses på tværs af hele Danmark, der synes dog at være en

tendens til, at afvigelserne er størst, hvor DMI´s stationsnetværk for nedbørmålere

er blevet reduceret mest.

DMI har undersøgt flere mulige årsager til diskontinuiteten.

DMI’s

hidtidige

undersøgelse af den isolerede effekt af at udtynde nedbørsmålernetværket påviser

ingen ændring af betydning på landsplan, men lokalt og regionalt ses betydelige

ændringer. Der er områder hvor nedbør underestimeres eller overestimeres i det

nye nedbørmålernetværk sammenlignet med det tidligere stationsnetværk med

mange nedbørmålere. Ekstra kvalitetskontrol af nedbørmålinger, gennemgang af

beregningsprocesser og justering af korrektionsrutinerne af observeret nedbør, har

samlet ført til en forbedring svarende til en ca. 2 pct. forøgelse i NOVANA-produktet

på landsplan efter 2010, sammenlignet med DMI´s tidligere estimat. DMI har

således afbødet problemet med diskontinuiteten i NOVANA-produktet i det omfang,

det har været muligt inden for den givne tidsramme. DMI har fokuseret sine

undersøgelser på de mest sandsynlige årsager samt områder hvor datagrundlaget

til analyser er stærkest således, at den størst mulige nytte kunne opnås.

De forbedringer, DMI har implementeret, løser kun en mindre del af forskellen

mellem DMI´s nedbørsmålinger og DCE og GEUS’ afstrømningsmålinger, og der er

stadigvæk en betydelig diskontinuitet, der ikke entydigt kan svares for.

Samlet set konkluderer DMI, at der ikke er fundet betydende fejl i selve

observationerne af nedbør eller den efterfølgende databehandling trods omfattende

undersøgelser, men at interpolationen af nedbør er påvirket af den ændring i

stationsnettet, der skete omkring 2010. Ændringerne i NOVANA-produktet har et

delvist sammenfald med reduktionen i antallet af nedbørsmålere, med tendens til at

de største ændringer sker i områder, hvor nedbørmålernettet nu er tyndest.

Antallet af nedbørmålere er reduceret fra ca. 500 målere homogent fordelt over

hele landet i 2006 til ca. 250 målere i 2011, med en betydelig mere inhomogen

placering med mange nedbørmålere i byerne og færre på landet. I de senere år er

antallet af målere til monitorering af afstrømning i vandløb steget fra ca. 300 til ca.

500 stationer. Der er således opstået en ulighed mellem tætheden i det

landsdækkende nedbørmålernet især uden for byerne og observationsnettet til

monitorering af afstrømning i vandløb. Det synes åbenlyst, at det nuværende

stationsnet for nedbørmålere er for inhomogent og i visse områder for tyndt besat til

i tilstrækkelig grad at kunne understøtte den ønskede nøjagtighed i NOVANA-

produktet til hydrologiske beregninger.

For at understøtte en langsigtet og robust løsning, anbefaler DMI, at der arbejdes

hen imod et nyt og forbedret autoritativt nedbørsprodukt til generel brug for

hydrologisk modellering i Danmark. Det foreslås, at dette udvikles i fællesskab

mellem DMI, DCE og GEUS. Det anbefales at fortsætte udredningen af anvendte

Side 2/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

data og metoder til NOVANA-produktet, herunder også tidsserier før 2010/11, idet

der stadigvæk kan påvises en diskontinuitet trods genberegning af NOVANA-

produktet.

Varetagelsen af myndighedsrollerne i relation til hydrologi bør fremadrettet baseres

på et øget samarbejde mellem relevante myndigheder, med fokus på løbende

dialog om udvikling af data, metoder og anvendelse, for at sikre bedre anvendelse

af data og produkter og de kan opfylde behovene hos myndighederne. Det

anbefales at udvide antallet af nedbørmålere for at sikre en mere robust og

homogen dataindsamling, hvis udfordringerne med udtynding af stationsnetværket

skal løses. Desuden anbefales det at nedbørsestimater fremadrettet baseres på en

kombination af radardata og observationer fra nedbørmålere. Det giver

nedbørprodukterne en større rummelig opløsning og langt større præcision i, hvor

den maksimale nedbør falder. Flere nedbørmålere vil højne kvaliteten af dette

kombinerede nedbørprodukt.

Side 3/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

Indhold

Resumé for beslutningstagere ................................................................................... 1

Indledning ........................................................................................................... 5

1.1

Status på DMI’s opgaver

........................................................................... 7

Baggrund: Modernisering af nedbørsmålernetværk......................................... 10

Gennemgang af undersøgelser og foreløbige resultater ................................. 11

3.1

3.1.1

3.2

3.2.1

3.2.2

3.2.3

3.2.4

Sammenligning med uafhængige data .................................................... 12

Sammenligning af DMI griddet nedbør med ERA5 ............................. 12

Kan diskontinuiteten forklares med fejl i DMI´s data? ............................. 15

Gennemgang af produktkæde - fra måling til produkt ......................... 15

Instrumentskift og effekt på observeret og korrigeret nedbør.............. 17

Ny korrektionsmetode .......................................................................... 20

Fordeling af nedbørsstationer .............................................................. 23

Sammenfatning af DMI-undersøgelserne ........................................................ 25

4.1

4.2

Diskussion af DMI-undersøgelserne ....................................................... 25

Konklusioner fra DMI-undersøgelserne ................................................... 27

Forslag til den videre proces ............................................................................ 29

5.1

5.2

5.2.1

5.2.2

Forslag til proces for input til NOVANA-rapport 2020 .............................. 29

Oplæg til samarbejde om nyt ’autoritativt’ nedbørsgrid

........................... 30

Baggrund ............................................................................................. 30

Forslag ................................................................................................. 31

Referencer ........................................................................................................ 33

Terminologi ....................................................................................................... 34

Side 4/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

1 Indledning

Nedbørsobservationer anvendes til en lang række formål, og moderniseringen af

DMI's observationsprogram i årene omkring 2010 har primært været designet til at

understøtte vejrprognoser, observation af farligt vejr, og klimatologiske opgørelser

på landsplan. Her har været stigende fokus på observation af ekstremnedbør (især

skybrud) i tætbefolkede områder, samt at observationerne skal understøtte

vejrmodeller, der anvendes til vejrudsigter i høj tidslig opløsning. Sekundært har

data gennem hele perioden været anvendt til bl.a. hydrologiske formål.

Nedbørsdata fra DMI anvendes i en række opgørelser og beregninger, som

Nationalt Center for Miljø og Energi ved Aarhus Universitet (DCE) og De Nationale

Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS) udfører, bl.a. i

forbindelse med deres forskningsbaserede myndighedsbetjening af Miljøministeriet.

DCE og GEUS har påpeget en potentiel tidslig diskontinuitet

i DMI’s nedbørsdata

- i

et specifikt 10x10 km

nedbørsprodukt, hvor DMI´s nedbørsestimater efter 2010

ifølge DCE og GEUS hydrologiske modeller fører til en underestimering af

afstrømningen i vandløb sammenlignet med den målte afstrømning (

Svendsen et al.,

2020

). Tidspunktet for diskontinuiteten falder sammen med DMI’s overgang

fra et

manuelt til et automatisk målernetværk omkring 2010. I den forbindelse blev

antallet af nedbørsmålere reduceret fra ca. 500 målere i 2006 til ca. 250 målere i

2011. Udover betydeligt færre nedbørsmålere gav reduktionen en betydeligt mere

inhomogen placering med mange nedbørsmålere i byerne og færre på landet. I dag

er der 278 målestationer til måling af nedbør. Til gengæld måler de mange gange i

timen, hvor dataindsamlingen tidligere kun skete én gang i døgnet.

Ud af de 278 målestationer ejer DMI 99, Spildevandskomiteens (SVK) medlemmer

ejer 177 og to ejes af henholdsvis Billund Lufthavn og Aarhus Lufthavn. Der

anvendes i dag 3 forskellige typer af nedbørsmålere

–

Pluvio, Rimco og Geonor.

Parallelt med dette er fokus på Danmarks hydrologiske kredsløb høj, og set i lyset

af klimaforandringerne, forventes opmærksomheden på dette kun at stige i

fremtiden. Dette er reflekteret i, at observationsnettet til monitorering af afstrømning

i vandløb er udvidet de seneste år fra ca. 300 til ca. 500 stationer. Der er således

opstået en ulighed mellem tætheden i det landsdækkende nedbørsmålernet især

uden for byerne og observationsnettet til monitorering af afstrømning i vandløb.

Alle observationer og afledte produkter er behæftet med en usikkerhed, der kan

være tilfældig (pege i forskellige retninger fra observation til observation) eller

systematisk (give systematisk over- eller underestimering). Dette er ikke fejl i

produktet, idet de eksisterer selvom metoden er velbeskrevet og procedurer er

fulgt.

Nedbørsobservationer er påvirket af usikkerheder ved selve målingen (ca. 2 %), og

ved forhold omkring instrumentet der gør, at ikke al nedbøren rammer ned i

instrumentet. Den systematiske del af disse usikkerheder er for det specifikke

Side 5/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

nedbørsprodukt, der er leveret til DCE og GEUS, reduceret ved hjælp af en

korrektion, og betegnes ”korrigeret nedbør”. Denne korrektion har i sig selv en

usikkerhed. Formålet med korrektionen er at estimere hvor meget nedbør der

faktisk falder på jordoverfladen, og det er almindeligt også internationalt, at lave

denne type korrektion forud for hydrologiske beregninger.

Når nedbørstal skal kendes for alle dele af landet, interpoleres til et ensartet

beregningsnet,

et såkaldt ”grid”. Dette produkt betegnes ”griddet nedbør”. For

griddet nedbør er det en kilde til usikkerhed at data interpoleres over kortere eller

længere afstande, afhængig af antallet af målestationer.

DMI leverer daglige nedbørsdata fra samtlige nedbørsstationer samt to typer

griddet nedbørsdata baseret på disse nedbørsstationer til DCE og GEUS:



Griddet, observeret nedbør: På baggrund af kvalitetssikrede målinger af

nedbør fra nedbørsmålere beregnes landsdækkende griddet, observeret

nedbør med en opløsning på 10x10 km

. Det er et komplet datasæt over

nedbør for alle områder i landet

–

også de områder, hvor der ikke står en

nedbørmåler inden for et 10x10 km

felt.



Griddet, korrigeret nedbør: Specifikt til NOVANA-partnerne foretager DMI

en korrektion af nedbørsmålingerne forud for gridberegningen til 10x10

. Korrektionen for den enkelte stations nedbørsdata afhænger af

typen af nedbørsmåler og kompenserer for nedbørsmålernes forskellige

design, placering i terrænet samt nedbørstype og vejrforhold. Hvis det

f.eks. blæser vil der skabes turbulens omkring nedbørsmåleren afhængigt

af design, hvilket forhindrer noget af nedbøren i at lande i måleren. DMI

anvender en internationalt anerkendt korrektionsmetode, hvor metoden er

ens for perioderne før og efter 2010/11 men tilrettet de forskellige

anvendte typer af nedbørsmålere. Griddet, korrigeret nedbør er et

specialprodukt, som produceres til NOVANA-partnere til hydrologisk

modellering. Det anvendes desuden af rådgivningsfirmaer, der arbejder

med grundvandskortlægning.

På DMI anvendes normalt observeret nedbør og griddet, observeret nedbør, i

forbindelse med udarbejdelse af vejrprognoser og -varsler samt klimatologi. Der er

risiko for diskontinuitet i datasættet når nedbørsmålernetværket ændres så markant

som i 2010. Mens det accepteres at der sker ændringer i den observerede nedbør

ved ændring af måleinstrumenter, er korrektionerne for den korrigerede nedbør

tiltænkt at mindske denne ændring. Der har ikke tidligere været registreret eller

rapporteret betydelige fejl eller mangler i observeret nedbør eller i griddet,

observeret nedbør i forbindelse med omlægningen i 2010.

Denne rapports undersøgelser fokuserer derfor på at NOVANA-partnerne (DMI,

DCE og GEUS) har oplevet betydelige udfordringer med nationale og især

regionale forskelle mellem perioderne før/efter 2010 ved anvendelse af griddet,

korrigeret nedbør.

Side 6/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

Samlet set har DMI haft fokus på:



Sammenligning af DMI nedbørsdata med uafhængige nedbørsdata fra en

global re-analyse

–

ERA5

(Christensen et al., 2021), (Giusti, M et al., 2021).

Ekstra kvalitetskontrol af alle DMI´s målinger for at fjerne forkerte

observationer fra 2010 og fremefter (

Olesen et al., 2021), (Giusti, M et al.,

2021)

Undersøge den anvendte gridberegning

(Christiansen et al., 2021)

Undersøge effekten af at udtynde nedbørsmålernetværket

(Christensen et

al., 2021) & (Christiansen et al., 2021).



Undersøge og forbedre korrektionen af nedbørsobservationerne

(Vejen et

al., 2021a) og (Vejen et al., 2021b)

1.1 Status på

DMI’s opgaver

Miljøministeren har medio 2020 bedt DCE, GEUS og DMI om at forstå problemet

og løse udfordringen med diskontinuitet i DMI´s nedbørsdata, som DCE og GEUS

ser i deres vandbalanceberegninger. DCE, GEUS og DMI har derfor nedsat en

arbejdsgruppe med dette mål for øje. DCE, GEUS og DMI har i fællesskab arbejdet

efter et kommissorium med to formål:

1. Finde en midlertidig løsning til at afbøde en mulig inkonsistens i

gridnedbørsproduktet til de mest presserende opgaver med

myndighedsbetjening.

2. Etablere en mere langsigtet løsning

for samarbejde omkring DMI’s

leverance til NOVANA, herunder udarbejdelse af idékatalog for

pilotprojekter.

Det er DMI´s opgave at udarbejde analyser af nedbørsobservationer og griddede

nedbørsprodukter og mulig inkonsistens i samarbejde med DCE og GEUS. Det er

DCE’s

og GEUS’s opgave at udarbejde opfølgende analyser i

forbindelse med

DCE-notat N2020/51 og herunder finde mulige årsager til ændring i relationen

mellem nedbør og afstrømning i samarbejdet med DMI.

DMI udarbejdede og indgik aftale omkring nedenstående aktivitetsplan i

forlængelse af kommissoriet. Arbejdet har taget udgangspunkt i at undersøge og

forstå omfanget af problemet med diskontinuitet samt efterfølgende fokusere på

aktiviteter, der har størst effekt i forhold til tidsplanen.

Tidsplan

9. okt.

2020

Aktivitet

1. Statistisk analyse af eksisterende data,

sammenligning med uafhængigt datasæt,

undersøgelse af instrumentskift,

korrektioner, fordeling af stationer og

betydning for gridning.

2. Udvikling af nye korrektionsfaktorer for

vindeffekter m.m., baseret på ny forskning.

Status og nytte

Afsluttet.

De forskellige DMI-undersøgelser er

færdigafsluttet og rapporteret under afsnit 3. De er

grundlaget for de foreløbige konklusioner.

Afsluttet.

Den nyeste viden er inddraget til at bias justere

korrektionsfaktorerne for Pluvio-nedbørsmåleren. Der er

behov for videre arbejde som en den af den langsigtede

Side 7/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

løsning.

3. Produktkæde (fra måling til modtager)

er kortlagt

Delvist afsluttet.

Produktkæden er overordnet kortlagt

internt og alle væsentlige processer er gennemgået med

fokus på bidrag til punkt 1.

Standardiseret kortlægning af processer fortsætter ved

COWI i

februar 2021.

4. Elementer, der bidrager til usikkerhed i

produktet er kortlagt

Afsluttet.

I forbindelse med den overordnede kortlægning af

produktkæden, er det vurderet hvilke elementer der påvirker

det samlede produkts usikkerhed med fokus på bidrag til

punkt 1.

Afsluttet.

Fælles arbejdsgruppe er etableret med jævnlige

møder mellem DMI, DCE og GEUS på flere niveauer og der

er en fælles forståelse af vigtigheden af at fortsætte det tætte

samarbejde.

Afsluttet.

Nye korrektionskonstanter er beregnet og

genberegning afsluttet med efterfølgende kvalitetssikring.

Leveret til NOVANA: 30. jan 2021.

5. Arbejdsgruppe med DCE og GEUS er

etableret og udvikling er igangsat.

18. dec.

2020

6. Nye korrektioner (punkt 2) er beregnet

og data med nye korrektioner er

genberegnet, tjekket og leveret til

NOVANA.

7. Produktkæde er gennemgået.

Delvist afsluttet.

Alle betydende processer er gennemgået

med fokus på bidrag til punkt 1.

Standardiseret kortlægning af processer fortsætter ved

COWI i

februar 2021.

8. Usikkerhedsberegning er færdig og

resultat rapporteret til DCE og GEUS.

Udskudt.

Værdien af tiltaget i forhold til det nuværende

produkt og den igangværende proces vurderes at være

minimal.

I relation til fremtidige produkter og deres

anvendelsespotentiale vil denne aktivitet forventeligt give

værdi og planlægges derfor igangsat i forbindelse med

fremtidige produkter.

9. Plan for videre udvikling, baseret på

resultater af 1. runde af undersøgelser, er

færdig.

I gang.

Der er, i tæt dialog mellem parterne, udarbejdet et

forslag til roadmap/idékatalog for det fremadrettede fælles

samarbejde med udvikling af et forbedret koncept for

beregning af griddet, korrigeret nedbør til hydrologisk

modellering. Der er en fælles forståelse for nødvendigheden

af et

nyt ’autoritativt’

griddet nedbørsprodukt til hydrologi.

Mange af aktiviteterne i 2020 har haft til formål at afklare landsdækkende trends og

udfordringer med DMI’s griddede, korrigerede nedbørsprodukter for perioden 2011-

2019.

Side 8/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

DMI, DCE og GEUS har løbende drøftet retningen for samarbejdet og løsningen af

kommissoriets første punkt om at finde en midlertidig løsning. Et centralt punkt efter

den indledende kortlægning har været at DMI anerkender diskontinuiteten i de

griddede, korrigerede nedbørsdata og at DMI ikke forventede at finde det fulde

årsagsbillede til diskontinuiteten. Derfor var der to veje at gå. Enten kunne DMI,

DCE og GEUS i fællesskab udarbejde et matematisk korrektionslag, der på bedst

mulig vis skabte sammenhæng mellem de to perioder, uden at skele til årsagerne

bag. Eller fokus kunne lægges på at finde årsager og forklaringer på så stor en del

af diskontinuiteten som muligt. Det var et klart ønske fra DCE og GEUS ikke at lave

en kortsigtet matematisk løsning med et korrektionslag, men at fokusere på at

lokalisere flest mulige årsager. Det skyldes ønsket om at finde en robust og

fremtidsorienteret løsning, der ikke bagefter skal genberegnes flere gange.

Desuden foretager DCE trend- og biaskorrektioner i de videre beregningskæder for

afstrømning og næringsstofudledning. Disse korrektioner vil blive ændret

fremadrettet, så de delvist kompenserer for diskontinuiteten i nedbørsdataene.

Dermed er den midlertidige løsning, der er efterspurgt af kommissoriet, at DMI har

forbedret datakvaliteten og korrektionsfaktorer mest muligt inden for den givne

tidsramme samt genberegnet det griddede, korrigerede nedbørsdatasæt.

Samlet set er resultatet at DMI´s genberegnede og forbedrede griddet, korrigeret

nedbørsdata på landsplan øget med 1,9 % i perioden efter 2010, forventeligt

svarende til at diskontinuiteten påvist af DCE og GEUS er reduceret med ca. en

fjerdedel på landsplan. Der er stadigvæk væsentlige lokale variationer. Det

genberegnede griddede nedbørsdatasæt er leveret til DCE og GEUS ultimo januar

2021.

DCE og GEUS har valgt at anvende denne version af griddet, korrigeret nedbør til

de igangværende modelberegninger i 1. kvartal 2021 for NOVANA-rapporten

”Vandløb 2019”.

Der er ikke foretaget en usikkerhedsberegning af griddet, observeret nedbør eller

griddet, korrigeret nedbør

–

punkt 8 i ovenstående tabel

–

da værdien af tiltaget i

forhold til det nuværende produkt og den igangværende afklaring vurderes at være

for begrænset i forhold til kompleksiteten af aktiviteten og de ressourcer, der vil

være behov for til opgaven. I relation til fremtidige griddede nedbørsprodukter

vurderes opgaven yderst relevant og forventes derfor igangsat i 2021 afhængig af

det kommende samarbejde mellem DCE, GEUS og DMI vedr. etablering af et

forbedret og ’autoritativt nedbørsdatasæt’.

Leveringen af genberegnet griddet, observeret nedbør og griddet, korrigeret nedbør

samt denne DMI-rapport, herunder den foreløbige afklaring af diskontinuiteten,

betragtes derfor af DMI som opfyldelse af kommissoriets første formål, på trods af,

at der fortsat findes en betydelig og uforklaret diskontinuitet. Det genberegnede

griddede nedbørsdatasæt har afbødet diskontinuitetsproblemet i mindre omfang og

den videre nødvendige afklaring om data og korrektioner foreslås fortsat under

kommissoriets anden del

– etablering af en fælles langsigtet samarbejde om DMI’s

leverance til NOVANA.

Side 9/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

2 Baggrund: Modernisering af nedbørsmålernetværk

DMI måler nedbør på målestationer over hele landet. De indsamles og

behandles til meteorologisk og klimatologisk brug efter internationalt anerkendte

standarder og teknologier.

Data fra DMI’s målenetværk anvendes

bredt

til formidling, varsling, klimaovervågning og til verifikation af

DMI’s vejrmodeller.

Til

klimaovervågning kvalitetskontrollers og kvalitetssikres nedbørsdata

af DMI’s

eksperter, inden de indgår i udarbejdelsen af klimatologiske dataserier.

DMI’s

samlede målenetværk gennemgik en modernisering/automatisering fra sidst i

90’erne og ca. ti år frem,

dog hovedsageligt i perioden 2007-2010. Moderniseringen

skete med henblik på at forbedre kvaliteten og tidsopløsningen af data til drift og

udvikling af DMI’s vejrmodeller,

og for at styrke kommunikation om klima og vejr til

borgerne.

DMI’s manuelle nedbørsmålenetværk

var meget afhængig af betjening af

private lodsejere. Det var forbundet med udfordringer for DMI at vedligeholde

observationsserien ved fx dødfald, salg af privat grund eller f.eks. nedlæggelse af

landbrugsskoler. Desuden blev det med tiden markant vanskeligere at få private

lodsejere til drive de manuelle nedbørsmålere.

Moderniseringen af det samlede målenetværk betød, at der for nedbørsmålinger

skete en markant forandring i perioden 2007-2011, hvor antallet af manuelle

nedbørsmålestationer af typen Hellmann blev reduceret fra omkring 430 manuelle

Hellmann-målestationer til ca. 100 stationer i 2010. Da det automatiske

nedbørsmålernetværk blev taget i brug i 2011, blev de manuelle målere erstattet

med ca. 230 automatiske målestationer, bestykket med tre forskellige

nedbørssensortyper (Geonor, Pluvio og Rimco). Det samlede net af nedbørsmålere

bestod af ca. 100 DMI-ejede Geonor og Pluvio målere og ca. 130 Rimco målere

ejet af Spildevandskomiteen (SVK). Nedbørsmålenetværket blev samtidig med

reduktionen i antallet af nedbørmålere mindre homogent fordelt over Danmark,

fordi SVK’s

målere primært er placeret i byerne. Antallet af målere er steget siden

2011 og udgør i 2020 ca. 285, da SVK har opsat yderligere målere i byområderne.

Af hensyn til varsling, og til rapportering af hvordan vejret har været, er der gode

grunde til at have adgang til meget hyppige nedbørsmålinger, da evnen til at

observere og forudsige kraftige nedbørshændelser har en særlig stor

samfundsmæssig værdi. Især i forbindelse med skybrud kan oversvømmelser for

eksempel indtræffe allerede kort efter den kraftige nedbør. For en meteorologisk

myndighed er det centralt at monitorere og forudsige, hvordan vejret er og bliver,

der hvor der er flest mennesker, og hvor vejret potentielt kan gøre mest skade på

liv og værdier, når vejret bliver farligt. Derfor har moderniseringen af

nedbørsmålere fra manuelle døgn-registreringer til automatiske 1. og 10-minutters,

samt 1-timesregistreringer

været væsentlig for DMI’s myndighedsvaretagelse.

I forhold til DMI’s klimamonitorering af det danske område har udtyndingen af

Side 10/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

nedbørsmålernetværket ført til større usikkerhed lokalt, men i forhold til

internationale standarder og myndighedsopgaven med at følge udviklingen i

nedbøren i Danmark som helhed, vurderer DMI nettet som tilstrækkeligt.

3 Gennemgang af undersøgelser og foreløbige resultater

I det følgende gennemgås DMI’s delundersøgelser.

De tekniske rapporter for hver

delundersøgelse er vedlagt som bilag til denne statusrapport.

DMI’s undersøgelser

har fokuseret i to retninger. For det første har DMI undersøgt,

om der er diskontinuitet

i DMI’s

griddede nedbørsdata og omfanget af eventuel

diskontinuitet. Dernæst har DMI undersøgt de mest sandsynlige årsager til en

eventuel diskontinuitet samt hvordan diskontinuiteten kan afhjælpes. DMI har i den

forbindelse bevidst fravalgt undersøgelsesaktiviteter, der åbenlyst ikke ville kunne

løftes inden for den givne tidsramme samt aktiviteter hvor det nødvendige

datagrundlag blev vurderet som utilstrækkeligt på daværende tidspunkt.

DMI’s tilvalgte aktiviteter har omhandlet:



Undersøgelse af diskontinuitet ved sammenligning af DMI´s nedbørsdata

med det uafhængige ERA5 datasæt

(Christensen et al., 2021), (Giusti, M et al.,

2021)

Undersøgelse af betydningen af udtyndingen af DMI’s målernetværk med

basis i en forenklet og hurtig gridning

(Christiansen et al., 2021)

Genvurdering af korrektionen for Pluvio-målere i forhold til korrektionen for

Hellman målere og til referenceværdier fra testområde

(Vejen et al., 2021)

Tjek af Geonor-målere med fokus på, at fejlbehæftede data fra ældre

stationer bliver korrekt frasorteret i kvalitetssikringsproceduren (

Olesen et

al., 2021), (Giusti, M et al., 2021), (Christiansen et al., 2021)

Opdatering af DMIs database mht. lævinkler samt mindre opdatering af

algoritmer og supplerende kvalitetskontrol.



De væsentligste

fravalg i DMI’s undersøgelser er:



En dybere undersøgelse af betydningen af udtyndingen af DMI’s

målernetværk med basis i den mere avancerede gridningsmetode, der

anvendes til NOVANA

produktet (”NOVANA-gridning”).

Undersøgelse af alternative interpolationsrutiner til NOVANA-gridning.

Vurdering af korrektioner for Rimco, Geonor og Hellmann i relation til

diskontinuiteten 2010/2011.

Undersøgelse af betydningen af flytning af nedbørsmålere i forbindelse

med moderniseringen af nedbørsnettet.

Detailundersøgelse af effekterne af netværksændringer og

interpolationsrutine vha. radardata.



Fravalgene skyldes primært to årsager. For de tre første punkter vil det tage for

lang tid at undersøge i forhold til projektperioden, og for de to sidste mangler det

Side 11/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

fornødne datagrundlag pt.

3.1 Sammenligning med uafhængige data

Den bedst mulige test af diskontinuitet af nedbør er at sammenligne DMI's griddede

nedbørsdata baseret på nedbørsmålere med et uafhængigt sæt nedbørsestimater.

Det bedste landsdækkende datasæt er p.t.

at sammenligne DMI’s nedbørsdata

med et uafhængigt datasæt baseret på modellering af fortidens vejr (en såkaldt re-

analyse).

DCE og GEUS har sideløbende foretaget en komplementær analyse af

diskontinuiteten baseret på målt afstrømning

(Thodsen, H. et al., 2020)

. Deres

analyse dækker den del af Danmark, hvor målinger af afstrømning vurderes at

være mest pålidelige, svarende til ca. 50 % af Danmarks areal. De har

sammenlignet perioden 1997/1998 til 2006/2007 med perioden 2011/2012 til

2018/2019 og finder en underestimering af nedbør i størrelsesordenen af ca. 8 %

for de målte oplande med betydelige regionale forskelle.

3.1.1

Sammenligning af DMI griddet nedbør med ERA5

DMI har sammenlignet nedbørsdata leveret til NOVANA med tilsvarende data fra

re-analysen ERA5

(Christensen et al., 2021).

ERA5

(Giusti, M et al., 2021)

er et

internationalt anerkendt datasæt for mange meteorologiske variable, herunder

nedbør, der er etableret ved at kombinere observationer fra landstationer, fly,

satellitter, etc. med vejrmodelkørsler. Det er vigtig at understrege at ERA5 ikke

anvender danske nedbørsmålinger. ERA5 er den nyeste re-analyse fra European

Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF). ERA5 inkluderer

perioden 1989-2019 og dermed det store instrumentskift fra 2007-2010 i DMI. Data

fra ERA5 findes for hver time og er beregnet på et grid med ca. 31 km gitterafstand.

En re-analyse viser ikke nødvendigvis helt korrekt nedbør, fx er ERA5-nedbør over

Danmark generelt højere end det målte, og den velkendte forhøjede

nedbørsmængde langs den jyske højderyg ligger for langt mod vest i re-analysens

data. Til gengæld inddrager ERA5-modellen som sagt ikke de danske

nedbørsmålinger, og kan derfor ikke indeholde en diskontinuitet med relation til

skiftet af nedbørsmålere i Danmark, og vigtigst forventes ændringer i nedbøren

over tid at være relativt godt beskrevet i ERA5. Derfor kan ERA5-data bruges til at

beskrive den forventede udvikling i nedbøren fra perioden langt før 2010 til

perioden efter, og man kan dermed sammenligne om en tilsvarende udvikling ses i

de data, der leveres til NOVANA.

Side 12/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

Sammenligningen mellem

DMI’s griddet,

korrigeret nedbørsdata og ERA5 har vist

følgende:

•

Når nedbørsdata for perioden 1989-2010 sammenlignes med 2011-2018

ses en mindre stigning i årsnedbøren i ERA5, men et signifikant fald i

DMI’s korrigerede nedbør

- særligt for Sjælland, Fyn og Midt- og Sydjylland

(se Figur A).

•

Sammenligningen med ERA5 viser i gennemsnit på landsplan 6 % mindre

korrigeret nedbør efter 2010 sammenlignet med niveauet før 2010, når der

tages højde for den klimatiske udvikling. Der ses større regionale afvigelser

på op til ca. 12 % i de samlede nedbørsmængder. Dette er i

overensstemmelse med den komplementære analyse baseret på

afstrømningsmålinger foretaget af DCE og GEUS. Fra deres

sammenligning af perioden 1997/1998 til 2006/2007 og perioden

2011/2012 til 2018/2019 finder de en underestimering af nedbør med en

medianværdi på ca. 8 % for de målte oplande. Man skal dog være

opmærksom på at de målte oplande dækker ca. 50 % af Danmark, hvor

DMI’s undersøgelse dækker hele Danmark.

•

Underestimeringen af nedbør lader til at være

–

i det mindste delvist

–

sammenfaldende med de områder, hvor antallet af nedbørsmålestationer

er færrest (se Figur B).

•

På landsplan ses umiddelbart ikke en tilsvarende før/efter forskel mht.

griddet, observeret nedbør. En forskel kunne forventes, da der er et større

såkaldt wetting-tab

i den ældre målertype. Dette ses ikke tydeligt (se Figur

C). Der er områder med både stigning og fald i målt nedbør. Grundet

samtidige ændringer i målertyper og nedbørsnetværk er en fuldstændig

forklaring på dette ikke fundet.

Wettingtab er betegnelsen for fordampning af nedbør, der hænger fast på målerens indre

overflade, i modsætning til fordampning fra en fri vandoverflade.

Side 13/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

Figur A: Kortet viser diskontinuitetens størrelse og geografiske fordeling, i form af

nedbørsændringer (millimeter pr. år) i griddet, korrigeret nedbør fratrukket ERA5 mellem de

to perioder (2010-2018)

–

(1989-2010). Ved at fratrække ERA5 tages der højde for evt.

klimatiske ændringer i nedbørsklimaet mellem de to perioder.

Figur B: Nedbørsstationsnetværket på to datoer før (2006) og efter (2012) målerskiftet.

Side 14/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

Figur C: Forskellen mellem de to perioders årsnedbør (mm/år) for griddet, observeret

nedbør.

DMI’s analyse af ERA5-datasættet

og DCE’s og

GEUS’s analyse af

afstrømningsdata angiver begge at der er forskel i størrelsen af griddet, korrigeret

nedbør, når perioden før og efter ændringerne i stationsnetværket for

nedbørsmålere sammenlignes. Ændringen i stationsnetværket for nedbørsmålere

bestod i væsentlige ændringer i målertyper, antal nedbørsmålere og deres

placering.

For at undersøge, hvorvidt der er en sammenhæng mellem afvigelsen i griddet

nedbør og ændringerne i stationsnettet for nedbørsmålere, har DMI valgt

systematisk at undersøge følgende:



Gennemgang af produktkæde.

Effekten af instrumentskiftet på observeret og korrigeret nedbør.

Muligheden for at forbedre korrektion af observeret nedbør for Pluvio

nedbørsmåleren.

Effekten af udtynding af nedbørsnetværket.

3.2 Kan diskontinuiteten forklares med fejl i DMI´s data?

3.2.1

Gennemgang af produktkæde - fra måling til produkt

For at sikre, at produktionen af klimadata foregår korrekt, er produktionskæden fra

de rå observationsværdier til de færdige 10x10 km

griddede nedbørsdata blevet

gennemgået. Der er ikke fundet nogen alvorlige afvigelser i data under

gennemgangen, men undersøgelsen har afdækket tre områder, hvor der har været

behov for ændringer:

1. Manglende opdatering af nedbørsstationernes lævinkler i en periode.

2. Supplerende kvalitetssikring for nedbør i perioden 2011 til og med 2019.

3. Ændring af interpolationsrutinen som bruges til beregning af griddet

Side 15/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

nedbør.

DMI har i forbindelse med undersøgelserne konstateret at nedbørsstationernes

lævinkler

ikke er blevet opdateret i produktionsdatabasen i tre år. De nye lævinkler

er nu blevet indlæst og produktionsdatabasen er opdateret. Det vurderes, at

opdateringen i enkelte tilfælde kan have mindre betydning lokalt, men ikke på

landsplan.

Nedbørsdata fra samtlige nedbørstationer kvalitetssikres rutinemæssigt tre gange i

løbet af året, nemlig dagligt, ved månedens udgang og ved årets udgang af DMI’s

klimatologer. Det er disse kvalitetssikrede data, der benyttes som input i de

nedbørsprodukter, NOVANA har adgang til. I forbindelse med nærværende

undersøgelse er alle årsværdier i perioden 2011 til og med 2019 gennemgået

endnu engang, med særlig fokus på at identificere nedbørsmålere, der i forhold til

omkringliggende nedbørsmålere udviser afvigelser af en størrelsesorden, som ikke

er klimatologisk plausibel. Om en nedbørsmåler konkret vurderes at måle for

lidt/meget afhænger af mange ting, bl.a. klimatologisk forventning, generelt

nedbørsniveau og variation i området, afstand til nabostationer, kyst-indland-forhold

og om man kan genfinde afvigelsen over længere tid.

I den supplerende kvalitetssikring blev der lagt særlig vægt på at undersøge data

fra Geonor-målerne, da der over tid er detekteret et signifikant skred i flere af disse

målere i forhold til ERA5 (

Olesen et al., 2021)

, der ikke kan forklares klimatologisk.

Undersøgelsen har resulteret i, at der i gennemsnit blev ekskluderet yderligere fem

Geonor-stationer pr. år og i alt blev ca. 4 % af samtlige målinger ekskluderet fra de

efterfølgende beregninger. Det er primært nedbørsstationer, der har observeret for

lidt nedbør i forhold til ERA5, men der er også tilfælde, hvor stationer har

observeret for meget. Den supplerende kvalitetssikring kan have stor betydning

lokalt i både positiv og negativ retning. På landsplan vil man forventelig kunne se

en svag øgning i nedbørsniveauet på op til 0,5 % i gennemsnit.

Produktionen af 10x10 km

griddet nedbør benytter som tidligere nævnt

kvalitetssikrede tidsserier af stationsdata som input. De komplette stationsserier

fremkom tidligere ved at evt. dataudfald på en station blev erstattet med syntetiske

data beregnet vha. data fra omkringliggende stationer. Når alle målere er af samme

type er dette nogenlunde robust i forhold til korrektion af nedbør, men med 3

forskellige typer nedbørsmålere efter 2010 gav dette en inkonsistens mht.

korrektion af døgnnedbøren for en måler som havde haft dataudfald. Derfor er

interpolationsrutinen nu ændret, så der ved beregning af korrigeret nedbør

(døgnværdiberegning) er indført krav om at en station maksimalt må have to

timeværdier pr døgn, der er beregnet på basis af omkringliggende nedbørsstationer

for at indgå i beregningen. Hvis grænsen på to timeværdier pr. døgn sænkes til

maksimalt 1 timeværdi pr døgn, vil stationsantallet i gridberegningen blive

væsentligt reduceret. Det vurderes, at denne ændring af interpolationsrutinen kan

Lævinkler er værdier, der beskriver, hvor eksponeret en nedbørsmåler står ift.

vind, som har betydning for beregningen af korrigeret nedbør.

Side 16/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

have stor lokal betydning, men vil på landsplan kun have marginal betydning.

Hovedkonklusionen fra denne undersøgelse er:



Den supplerende kvalitetssikring og skærpede krav til inputdata ved

beregning af korrigeret nedbør har stor betydning lokalt i både positiv og

negativ retning. På landsplan skønnes det, at tiltagene har forøget

nedbørsniveauet med under en procent i gennemsnit.

3.2.2

Instrumentskift og effekt på observeret og korrigeret nedbør

I forbindelse med skiftet mellem de manuelle Hellmann nedbørsmålere og de

automatiske Pluvio nedbørsmålere blev der på 60 lokationer gennemført en

overlapsperiode fra den 15.12.2009 til den 01.01.2011.

Disse data har DMI anvendt til at undersøge om selve målerskiftet har betydet et

skift i den observerede og korrigerede nedbør for perioden før 2010 i forhold til

perioden efter 2010

(Vejen et al., 2021a)

Det er hidtil antaget, at de to nedbørsmålertypers (Pluvio og Hellmann)

aerodynamiske egenskaber er ens, hvilket vil betyde, at der vil lande samme

regnmængde i de to nedbørsmålere, og at kun wettingtabet ville resultere i en

lavere observeret nedbørsmængde for Hellmann nedbørsmåleren.

Formålet er at belyse de to målertypers evne til at måle nedbør for at fastslå, om

korrigeret nedbør for Pluvio nedbørsmåleren kan beregnes ved brug af de samme

empiriske konstanter i korrektionsmodellen som for Hellmann nedbørsmåleren.

Undersøgelsen af instrumentskift har to spor baseret på data fra overlapsperioden:

1) En direkte sammenligning mellem Hellmann og Pluvio nedbørsmålerne

baseret på observeret nedbør i overlapsperioden.

2) Tilsvarende sammenligning af korrigeret nedbør beregnet for begge

målertyper med samme metodik, der benyttes ved leverancer til NOVANA.

Der er betydelige tekniske og fysiske designforskelle mellem Hellmann og Pluvio

nedbørsmålere. F.eks. er nedbørsmålerenes geometri ikke helt ens, hvilket har

betydning for vindens flow omkring måleråbningen og dermed for hvor stor en del

af den

”sande

nedbør”, der rent faktisk bliver opsamlet. Derfor må der forventes en

vis forskel i den observerede nedbørmængde for de to typer af nedbørsmålere.

Formålet med at korrigere nedbøren er at udligne den forskel i observeret

nedbørmængde, der skyldes de to målertypers tekniske og designmæssige

karakteristika. Hvis der vises en forskel i korrigeret nedbør, vil der være behov for

at justere den beregningsmodel, der bruges til beregning af korrektionen.

Måleteknikken for de to nedbørsmålere betyder i sig selv, at der er forskelle i den

observerede nedbørsmængde, hvilket forklares i det følgende.

Hellmann nedbørsmåleren er manuel og har ud over det tab, der skyldes vinden, et

Side 17/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

yderligere tab der skyldes wettingtab. Måling af sne er en særlig udfordring, da sne

kan være svær at fastholde i nedbørsmåleren, der højst kan rumme ca. 35 mm

sne. Da nedbørsmåleren tømmes en gang i døgnet, kan dette give underestimering

af store snehændelser. Kapaciteten for regn er fuldt tilstrækkelig for de maksimale

nedbørsmængder i Danmark.

Pluvio nedbørsmåleren er automatisk, idet nedbøren vejes kontinuert og en intern

algoritme filtrerer støj fra samt justerer for tab af nedbør, der skyldes fordampning

fra den fri vandoverflade i måleren og wetting. Pluvio nedbørsmåleren er forsynet

med frostvæske, som fastholder snenedbør, og nedbørsmåleren har kapacitet til at

måle alle relevante nedbørsmængder i Danmark.

Målingerne fra de to typer nedbørsmålere i overlapsperioden er kvalitetssikret på

daglig nedbør (dvs. åbenlyst fejlagtige observationer er sorteret fra). Der er

screenet for fejl og mangler i data, som f.eks. kan skyldes tekniske fejl eller

mangler i rapporteringen fra Pluvio nedbørsmåleren. Der er kun anvendt data fra

Pluvio-Hellmann-målerpar, der står under nogenlunde samme læforhold og med

kort indbyrdes afstand. Det betyder, at ca. 45 % af data fra de 60 stationer i

overlapsperioden på 12,5 måneder må udelukkes fra analyserne. I de resterende

data mangler der en del observationer for nogle af stationerne. Beregningerne er

derfor baseret på 31 stationer med de mest komplette data for regn, slud og sne.

Sammenligningsanalyse opsummeres i Tabel 1. Resultaterne for de to typer

nedbørsmålere er meget forskellige for regn, slud og sne.

For regn er det som forventet, at Pluvio nedbørsmåleren måler mest, da denne

type nedbør ikke har noget wettingtab i modsætning til Hellmann nedbørsmåleren.

Forskellen på 2,3 % er dog mindre end det forventede, da wettingtab normalt ville

betyde, at Hellmann på årsbasis burde måle 4 % mindre regn end Pluvio ifølge en

teoretisk beregning for et normalt nedbørsår. Forskellen på 2,3 % er dog så lille, at

den vil være svær at se i tidsserier af årlig nedbør pga. størrelsen af de årlige

variationer.

Vores undersøgelser tyder på, at Pluvio-nedbørsmålinger af regn er mere

vindpåvirkede end hidtil antaget. Baseret på data fra ovennævnte Hellmann-Pluvio-

målerpar er den korrigerede nedbør for Pluvio nedbørsmåleren 2,15% lavere end

den korrigerede nedbør for Hellmann nedbørsmåleren (se tabel 1). Det bemærkes

at der er en betydelig variation fra målerpar til målerpar i intervallet fra -6 % til +1

%, hvor -2,15 % er et gennemsnitstal. Der er således betydelig usikkerhed på

estimatet, men det er på de foreliggende data det bedste bud på en

korrektionsfaktor. Korrektionen skal netop sørge for at udligne forskellen i

observeret nedbør, og ovenstående indikerer, at de empiriske konstanter i

korrektionsmodellen bør opgraderes til at korrigere regn observeret med Pluvio

nedbørsmåleren mere korrekt.

Side 18/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

Tabel 1: Sammenligning mellem Hellmann og Pluvio nedbørsmålere for observeret og

korrigeret nedbør. Sammenligningen er udført for alle nedbørtyper, for sne og slud samt kun

for regn. Den korrigerede nedbør for Pluvio nedbørsmåleren er marginalt lavere end for

Hellmann nedbørsmåleren, men det dækker over, at korrektionen for Pluvio er højere end for

Hellmann, når det er sne og slud, men lavere når det er regn.

Forskel Pluvio-Hellmann (%)

Regn, sne

og slud

Sne og slud

Regn

Observeret nedbør

Korrigeret nedbør

3,85

-0,44

11,05

5,09

2,30

-2,15

For sne og slud måler Pluvio nedbørsmålere ca. 11 % mere end Hellmann

nedbørsmålere. De primære forklaringer på forskellen for sne er de to

nedbørsmåleres evne til at fastholde sneen, når først den er landet i måleren, samt

til dels forskellen i kapacitet. Frostvæsken i Pluvio nedbørsmåleren smelter sneen,

så den ikke kan blæse ud af måleren igen. Dette kan ske i Hellmann

nedbørsmåleren, når mængden af sne i måleren nærmer sig målerens åbning.

Hellmann nedbørsmåleren vil derfor være tilbøjelig til at observere for lidt sne.

Som nævnt burde korrektionen udligne forskellen i observeret nedbør, men det

sker ikke, idet den korrigerede nedbør for slud og sne for Pluvio er ca. 5 % højere

end for Hellmann. Det kan skyldes to forhold:



At de to måleres evne til at fastholde sneen som nævnt er forskellig.

At de empiriske konstanter i korrektionsmodellen for sne og slud er udviklet

på basis af feltmålinger i Finland, hvor sneen formentlig er mere tør og

mere vindpåvirkelig end fugtigere og tungere sne, der er mest typisk i

Danmark.

De modsatte resultater for korrigeret nedbør af regn, slud og sne gør, at den

samlede korrigerede nedbør kun er 0.4 % lavere for Pluvio nedbørsmålere end for

Hellmann nedbørsmålere. Den korrigerede nedbør for Pluvio nedbørsmålere er

således marginalt lavere end for Hellmann nedbørsmålere, men det dækker over,

at korrektionen for Pluvio er højere end for Hellmann, når det er sne og slud, men

lavere når det er regn. I overlapsperioden faldt der usædvanlig store snemængder i

vinteren 2009-2010 og november-december 2010. Da regn siden da har været den

dominerende nedbørtype, vil underestimeringen af korrigeret nedbør på 2,15 %

være mest repræsentativ for et normalt år i perioden 2011 og frem.

For regn synes resultatet mere pålideligt af de tidligere nævnte tekniske årsager,

og desuden er der i beregningerne udeladt vintermåneder og relativt kolde døgn for

at undgå, at en evt. andel af sne i døgnnedbøren påvirker resultatet. Selvom

resultaterne for regn på nedbørsstationsniveau varierer i forhold til det generelle

billede i tabellen, giver det samlede resultat et pålideligt billede af forskellen mellem

Side 19/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

Hellmann nedbørsmålere og Pluvio nedbørsmålere for regn.

Det korrigerede datasæt beregnet vha. NOVANA-metoden

for perioden før 2010

og for perioden efter 2010 viser som nævnt en diskontinuitet mellem perioderne. På

baggrund af ovenstående undersøgelse af effekten af instrumentskift bidrager et

løft af korrektionsniveauet for Pluvio nedbørsmålere på 2,15 % til at mindske den

påviste diskontinuitet for korrigeret nedbør.

Undersøgelsen af nedbørsmålerinstrumentets betydning for effekten på observeret

og korrigeret nedbør har vist følgende:



Pluvio nedbørsmålere observerer 2,30 % mere regn end Hellmann

nedbørsmålere, men den korrigerede nedbør er 2,15 % lavere for Pluvio

nedbørsmålere i forhold til Hellmann nedbørsmålere.

Regn har de senere år været den altdominerende nedbørsform. Derfor er

det på baggrund af ovenstående sandsynligt, at nedbør målt med Pluvio

nedbørsmålerne er korrigeret med et for lavt korrektionsniveau. En generel

justering af korrektionsniveauet for regn for Pluvio nedbørsmålere vil kunne

kompensere for underestimeringen af regn.

Overlapsperioden var usædvanlig snerig, og der kunne konstateres store

forskelle mellem Hellmann og Pluvio nedbørsmålere for både observeret

og korrigeret sne. Det vurderes dog, at resultaterne for sne er for usikre til

at udlede noget generelt om forskellen mellem Hellmann og Pluvio, og der

er derfor i mindre grad fokuseret på sne i det følgende. Mængden af sne

2011 og frem er ret begrænset, hvorfor det manglende resultat for sne kun

har relativt lille betydning for den samlede korrigerede nedbørmængde

efter 2011, mens det kan have større betydning tilbage i tid.



3.2.3

Ny korrektionsmetode

Beregning af korrigeret nedbør foretages vha. en matematisk model, hvori

empiriske konstanter indgår, der er fastlagt på basis af forsøg for de enkelte typer

af nedbørsmålere

(Vejen et al., 2021b)

. Modellen kan derfor benyttes til at korrigere

nedbørobservationer fra en hvilken som helst nedbørmåler, hvis blot der er fastlagt

empiriske konstanter for den pågældende nedbørsmåler. Modellens matematiske

struktur er fastlagt ved analyser af empiriske data for både sne, slud og regn.

Arbejdet med ny korrektionsmetode handler

ikke

om at finde en ny modelstruktur,

men om at bestemme nye empiriske konstanter, der giver en bedre beskrivelse af

bias på den målte nedbør.

Det er hidtil antaget, at der for Pluvio nedbørsmålere kan benytte samme

For at fungere optimalt, kræver korrektionsmodellen lokale målinger af vindhastighed,

temperatur under nedbør samt nedbørstype og regnintensitet, men dette er ikke muligt for

stationer, der kun måler nedbør. I NOVANA-metoden benyttes der i stedet 20×20 km

gridværdier af vindhastighed og temperatur på døgnbasis, nedbørtype bestemt ud fra

gridværdier af temperatur og der benyttes klimaværdier for regnintensitet.

Side 20/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

konstanter som for Hellmann-måleren, men undersøgelsen i forrige afsnit stiller

væsentlige spørgsmålstegn ved, om denne antagelse er korrekt. Det skyldes som

tidligere nævnt primært to forhold:



Hellmann og Pluvio nedbørsmålere har ikke helt ens design-geometri,

hvilket har betydning for nedbørsmålernes evne til at opfange nedbør.

Korrektionsmodellen for sne og slud er baseret på målinger i Finland og de

empiriske konstanter er måske ikke repræsentative for dansk område.

Det er derfor nødvendigt at udvikle nye empiriske konstanter for Pluvio

nedbørsmålere. Der benyttes data fra to kilder:



Observationer for perioden 2010-2019 af meteorologiske variable og

nedbør ved et testfelt i Midtjylland fra HOBE-projektet, herunder

observationer af den sande nedbør via. referencemålere

(Jensen, K. et al.,

2004)

Observationer fra overlapsperioden 2009-2010 mellem Pluvio og

Hellmann nedbørsmålere.



Det er vha. HOBE-data forsøgt at fastlægge nye empiriske konstanter i

korrektionsmodellen for regn for Pluvio nedbørsmålere. Imidlertid har testfeltet et

vindklima, hvor det under nedbør ikke blæser så meget som i andre dele af landet.

Derfor vil en opdatering af korrektionsmodellen med nye konstanter baseret på

disse data have et gyldighedsområde for vindhastighed, der er for snævert i forhold

til det faktiske vindklima i Danmark.

Underestimering af korrigeret nedbør for Pluvio nedbørsmålere er undersøgt i

forhold til referencemåleren for regn. Det er fundet, at for vindregimet ved testfeltet

er der en underestimering på ca. 1,1 %. Det er forsøgt undersøgt, om

underestimeringen er afhængig af regnintensitet og vindhastighed. Statistiske

analyser viser dog, at der ikke er tilstrækkeligt grundlag for at konkludere dette med

sikkerhed.

Resultater baseret alene på HOBE-data kan pga. det begrænsede vindklima

ikke

anbefales til at fastlægge nye empiriske konstanter, der kompenserer for tab af

nedbør som funktion af vindhastighed, og som gælder for regn målt med Pluvio.

I afsnittet om instrumentskift er fundet, at korrigeret regn er 2,15 % lavere for Pluvio

nedbørsmålere i forhold til Hellmann nedbørsmålere. Dette tal er baseret på 31

nedbørsstationer med samtidige målinger af regn med de to typer nedbørsmålere

placeret nær hinanden i den snefri delperiode marts til november 2010.

At afvigelsen er større for overlapsperioden end for data fra HOBE-testfeltet kan

skyldes flere ting, der har at gøre med, at beregningsgrundlaget for de to sæt data

er forskelligt:



I HOBE er referencemåleren en nedbørsmåler i jordhøjde, i

overlapsperioden er det Hellmann nedbørsmålere 1,5 m over terræn.

Side 21/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren



I HOBE er vinden og nedbørstypen observeret lokalt, men for overlapsdata

fås vindene og nedbørstypen fra 20x20 km

gridværdier mens

regnintensiteten fås fra månedlige tabelværdier, der er fastlagt ved

klimatologiske undersøgelser.

Dertil kommer, at i overlapsperioden er begge nedbørsmålere placeret ”realistisk”,

dvs. som de faktisk står rundt om i landet med de udfordringer, der er mht.

læforhold og turbulens lokalt, mens målerne i HOBE-testfeltet står optimalt, dvs. i et

homogent vindfelt stort set uden påvirkning fra læforhold. Ved at anvende

afvigelsen fra overlapsperioden inddrages effekterne af, at nedbørsmålerne i

praksis ikke altid står optimalt placeret i forhold til at måle nedbør.

Underestimeringen på 2,15 % for overlapsdata afspejler derfor i højere grad, end

de 1,1 % fra HOBE-data, de forskelle, som NOVANA-metoden resulterer i ved

overgangen fra det gamle stationsnetværk af nedbørmålere til det nye

stationsnetværk.

Afvigelsen har ført til, at der er tilføjet en ny konstant til de empiriske konstanter i

korrektionsmodellen så der kan kompenseres for den generelle bias, der er

konstateret mellem Hellmann og Pluvio nedbørsmålere. I praksis virker den nye

korrektion for Pluvio nedbørsmålere som den gamle korrektion for Hellmann

nedbørsmålere, men forøget med en faktor 1,0215, svarende til afvigelsen på 2,15

% mellem målerparrene i overlapsperioden.

For sne er datagrundlaget fra HOBE-testfeltet desværre for tyndt til udvikling af

nye robuste empiriske konstanter, hvorfor de hidtidige konstanter fastholdes. Der er

dog fundet evidens for, at snenedbør målt med Pluvio overkorrigeres med

korrektionsmodellen for sne, hvilket formentlig også er tilfældet for Hellmann.

Vinternedbør 1989-2010 er derfor muligvis overestimeret, hvilket kan have indført

en systematisk forskel i korrigeret nedbør for de to perioder hhv. før og efter 2010,

idet hyppigheden af sne er faldet betydeligt de senere år. Det har ikke været muligt

at sætte tal på denne forskel. Der kan med fordel arbejdes mere med

snekorrektionen og dens eventuelle effekt på inhomogenitet for korrigeret nedbør,

ikke mindst i forhold til perioden 1989-2010, hvor der faldt mere sne og slud.

Beregning af opdaterede konstanter i korrektionsmodellen for regn målt med Pluvio

nedbørsmålere har givet følgende resultat:



Data fra HOBE-testfeltet giver ikke tilstrækkeligt datagrundlag til at

bestemme nye konstanter i modellen for regn for vindforhold der er

repræsentative i hele Danmark. Dette gælder også for sne.

For sne antyder HOBE-data, at de eksisterende konstanter i modellen for

sne overestimerer korrektionen.

Det er vha. data fra overlapsperioden fundet, at de eksisterende empiriske

konstanter underestimerer korrektionen for Pluvio nedbørsmålere med ca.

2,15 % for regn.

En tilføjelse af de empiriske konstanter i korrektionsmodellen for regn

observeret med Pluvio nedbørsmålere giver en forøgelse af den

korrigerede nedbør med en faktor (konstant) 1,0215, svarende til afvigelsen



Side 22/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

på ca. 2,15 % mellem Hellmann og Pluvio nedbørsmålere ved

nedbørstationerne i overlapsperioden.

3.2.4

Fordeling af nedbørsstationer

DMI har undersøgt effekten af færre målere (figur B) på beregning af griddet,

korrigeret nedbør i et 10x10 km

grid

(Christiansen et al., 2021).

I perioden 2006

–

2011 overgik DMI fra et nedbørsmålernetværk med ca. 500

manuelle målere med aflæsning én gang i døgnet til et netværk med ca. 230

automatiske målere fordelt på tre typer. De registrerer hver især nedbør med en

tidsopløsning på få minutter. En del af dem er opsat af og ejes af

Spildevandskomiteens (SVK) medlemmer. De manuelle målere var ret jævnt fordelt

ud over landet mens de automatiske er fordelt mere ujævnt, da SVK-målerne

primært står i tætbefolkede områder.

Anvendelse af færre målere forventes at øge usikkerheden i det griddede

nedbørsprodukt fra DMI, som DCE og GEUS anvender. Spørgsmålene er hvor

meget, og om det fører til systematiske ændringer i estimatet af nedbør over

Danmark. Nærværende undersøgelse er kun følsom over for ændringer i

nedbørsmålerantal. Skiftet i typen af nedbørsmålere og ændringer i læforhold og

nedbørsmængder som følge af flytning af nedbørsmålere, er ikke inkluderet i denne

del af undersøgelsen.

Analysen er foregået ved at tage udgangspunkt i det tætte stationsnetværk i 1992

og derpå kunstigt udtynde dette stationsnetværk, så det svarer til det faktiske

stationsnetværk i 2015. For dette ´udtyndede´ stationsnetværk er griddet, korrigeret

nedbør beregnet for teståret 1992 og sammenlignet med tilsvarende værdier af

griddet, korrigeret nedbør baseret på det fulde stationsnetværk i 1992.

Det er verificeret, at analysen er robust i tid, dvs. resultaterne er stort set ens år for

år for den undersøgte årsrække (1990

–

2009).

For at kunne udføre analysen tilstrækkeligt hurtigt er en simplificeret version af den

metode, DMI anvender til NOVANA-gridning, udviklet. Det er i den forbindelse

verificeret, at de to gridningsmetoder giver stort set samme resultater i teståret

1992.

Hvad angår den daglige middelnedbør over Danmark, giver det fulde datasæt

beregnet med den simple metode, det udtyndede datasæt med den simple metode,

og den originale NOVANA-gridning med det fulde datasæt meget ens resultater.

Den årlige middelnedbør er 2,12 versus 2,11 mm/dag for griddet, korrigeret nedbør

baseret på henholdsvis det fulde og det udtyndede stationsnetværk af

nedbørsmålere

–

altså en forskel på ca. 0,5%.

Hvad angår den rumlige fordeling af årlig nedbør er griddet, korrigeret nedbør

baseret på det fulde og udtyndede stationsnetværk og griddet nedbør beregnet

med NOVANA-metoden meget ensartede. På landsplan er der overordnet set kun

ubetydelige forskelle. Differensplots af forskellen mellem griddet, korrigeret nedbør

baseret på det fulde og det udtyndede stationsnetværk af nedbørsmålere viser

Side 23/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

lokale afvigelser i årsnedbør, der kan være op til 10 % jf. figur D. De fleste lokale

forskelle er dog under få procent. Både størrelsen og mønstret i afvigelserne er

robust over tid (1990

–

2009), dvs. udtyndingen af stationsnetværket ser ud til at

resultere i systematiske ændringer lokalt og regionalt.

Figur D: Relativ afvigelse i procent mellem årsnedbør beregnet vha. på baggrund af

henholdsvis det udtyndede og det fulde stationsnetværk af nedbørsmålere.

Som tidligere nævnt er forskellene samlet set over hele Danmark meget små. På

gridpunktsniveau er forskellene mellem årsnedbør baseret på henholdsvis det

udtyndede og det fulde stationsnetværk af nedbørsmålere fordelt med et

gennemsnit omkring 0 mm/dag med en standardafvigelse på 0.1 mm/dag,

svarende til ca. 5 %.

For månedlig nedbør er forskellene større, dog i enkelte tilfælde over 20 % på

gridpunktsniveau og endnu større for dagsværdier. Igen er middelværdien af

forskellen mellem griddet, korrigeret nedbør baseret på henholdsvis det udtyndede

og det fulde stationsnetværk af nedbørsmålere tæt på 0 for hele Danmark. For

månedsværdier er forskellen totalt ca. 0 mm/dag med en standardafvigelse på 0,21

mm/dag, svarende til 14 %.

Med andre ord kan denne undersøgelse ikke påvise, at stationsudtyndingen af

nedbørsmålere i sig selv har ført til en landsdækkende systematisk afvigelse, men

stationsudtyndingen har betydelig lokal og regional betydning, ift. den måde data

anvendes af NOVANA-partnerne.

DMI’s samlede konklusion gælder hele Danmark. DCE og GEUS’s målte afvigelser

i oplande dækker ca. 50 % af Danmark. Man kan derfor ikke en-til-en sammenligne

den afvigelse, som DCE og GEUS finder på baggrund af afstrømningsmålinger

med DMIs resultat.

Gridberegningen i DMI’s analyse af effekten af udtyndingen af stationsnetværket af

nedbørsmålere og den gridberegning der foretages for NOVANA er ikke helt ens,

Side 24/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

men som tidligere nævnt viste en sammenligning mellem de to metoder for 1992

kun mindre forskelle, der vurderes ubetydelige for konklusionen.

Skift af type af nedbørsmålere og lokal omplacering af nedbørsmålere i forbindelse

med perioden før 2010 og perioden efter 2010 indgår ikke i denne del af

undersøgelsen.

Samlet set er konklusionen på undersøgelsen af effekterne af et reduceret

stationsnetværk for nedbørsmålere følgende:



Samlet set, for hele Danmark, kan de foreløbige undersøgelser ikke påvise

at udtyndingen af stationsnetværket for nedbørsmålere har medført en

afvigelse af væsentlig betydning for griddet, korrigeret nedbør på

landsplan.



Derimod har udtyndingen af DMI’s stationsnetværk af nedbørsmålere ført

til en systematisk lokal og regional overestimering og underestimering af

griddet korrigeret nedbør. DMI vurderer, at effekten er betydelig ift. den

måde data anvendes af NOVANA-partnerne.



Denne del af undersøgelsen angår specifikt effekten af reduktionen i

antallet af nedbørsmålere.

Sammenfatning af DMI-undersøgelserne

På DMI og internationalt anvendes observeret nedbør og griddet, observeret

nedbør i forbindelse med udarbejdelse af prognoser og varsler samt klimatologi.

Der er den forbindelse ikke tidligere registreret eller rapporteret betydelige fejl eller

mangler i observeret nedbør eller i griddet, observeret nedbør.

DMI leverer til NOVANA-partnerne et 10x10 km

griddet nedbørsprodukt baseret på

korrigerede nedbørsmålerdata. Korrektionen tager hensyn til, hvordan vejr, type af

nedbørsmåler og nedbørsmålerens omgivelser påvirker målingen.

NOVANA-partnerne ser betydelige udfordringer med nationale og regionale

forskelle i forbindelse med skiftet af DMI’s stationsnetværk af nedbørsmålere i

2010. Baseret på DMIs nedbørsestimater efter 2010 ville NOVANA-partnerne

overordnet set finde mindre afstrømning via de danske åer end det som måles. Det

er den diskontinuitet, som er baggrunden for nærværende undersøgelse.

4.1 Diskussion af DMI-undersøgelserne

Ved gennemgang og analyse af enkeltelementer i den interne værdikæde i DMI fra

målinger og kvalitetskontrol af data, over korrektion af nedbør, til beregning af

griddet, observeret og griddet, korrigeret nedbør har DMI fundet forskellige

muligheder for mindre forbedringer, men har ikke fundet større forbedringer, der

hver især eller samlet forklarer den forskel, NOVANA-partnerne ser.

DMI’s

analyse af diskontinuitet bygger på en undersøgelse af mange års

nedbørsmålerdata og sammenligning med andre datakilder. Frem til 2011 drev DMI

Side 25/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

et klimatologisk stationsnetværk af nedbørsmålere bestående udelukkende af

manuelt betjente nedbørsmålere af Hellmann-typen. Nedbøren blev i hovedreglen

aflæst én gang i døgnet. Fra 2011 overgik DMI til et automatiseret stationsnet af

nedbørsmålere bestående af tre typer nedbørsmålere (Rimco, Geonor og Pluvio).

DMI har undersøgt diskontinuiteten ved at sammenlige

DMI’s

to typer griddede

nedbørsdata, baseret på henholdsvis observerede og korrigerede

nedbørsmålinger, med uafhængige nedbørsdata (ERA5), der for nylig er frigivet af

European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF). Denne

undersøgelse viser godt 6% mindre korrigeret nedbør end ”forventet” på landsplan

perioden efter 2010. De rødlige og gullige farve indikerer mindre nedbør og blå

indikerer mere nedbør. Der er større regionale afvigelser, op til 12 % (Figur E -

midt).

GEUS og DCE har gennemført en tilsvarende undersøgelse baseret på

afstrømningsmålinger for målte oplande hvor de finder et gennemsnitsligt

nedbørsunderskud på ca. 8 % (Figur E

–

højre).

En sammenligning af de regionale mønster fra disse undersøgelser (Figur E) viser

en del større afvigelser i områder, hvor stationsnetværket af nedbørsmålere er

tyndt, men sammenhængen er ikke entydig.

Figur E:

DMI’s reducerede stationsnet (2012) [venstre], DMI’s sammenligning med ERA5

(griddet, korrigeret nedbør fratrukket ERA5, 2011-2018

–

1989-2010, procentvis afvigelse)

(midten) og GEUS’ sammenligning mellem målt afstrømning for de bedst opmålte oplande

og beregning på baggrund af DMI’s

griddet, korrigeret nedbørsdata (%, 2011-2019).

Efter dialog med NOVANA-partnerne er det besluttet at holde fokus på at finde

årsager til diskontinuiteten, frem for at udarbejde et matematisk korrektionslag der

kan rette fejl uden at beskrive årsager hertil. Denne beslutning bunder bl.a. i at der

for centrale videre beregninger laves en bias-korrektion senere i

produktionskæden. Til at belyse de mulige årsager til diskontinuiteten har DMI

gennemgået hele produktkæden fra måling til modtager.

Ved kvalitetssikring af data er der fundet mindre fejl og mangler, der nu er tilrettet.

DMI har undersøgt kvaliteten af de enkelte målertyper. Geonor-stationer er blevet

Side 26/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

dobbelttjekket og målinger som vurderes at være fejlbehæftede er fjernet.

korrektionskonstanter for Pluvio nedbørsmålere er ændret med indførsel af en bias

korrektion ift Hellmann ligningen. På landsplan er effekten af en genberegning af

griddede, korrigerede nedbørsdata en forøgelse af den samlede nedbørsmængde

med ca. 1,9 %. Lokalt har det større effekt, med både positiv og negativ ændring i

nedbørsmængde.

DMI har færdiggjort en genberegning, der inddrager alle disse rettelser, og har

leveret den til NOVANA-partnerne.

Kvalitetssikringen af data og processer har primært haft fokus på de data og

processer, der har indgået i den aktuelle leverance, nemlig for perioden 2011 og

frem. Undersøgelserne peger på at det også er relevant at kvalitetssikre data fra

perioden før 2011. Der er f.eks. fundet tegn på at vindkorrektionen for sne for de

manuelle Hellmann-målere anvendt op til 2010 kan være for høj. De nuværende

korrektioner er bestemt på baggrund af finske data (let, tør sne) som ikke

nødvendigvis er tilstrækkeligt repræsentative for dansk snenedbør. Det kan være

en af flere faktorer, der kan forklare den tilbageværende diskontinuitet.

Tilsvarende er der andre parametre i korrektionsmodellen, der kan genovervejes

samt data før 2011, der med fordel kan kvalitetssikres igen således at der kan

skabes yderligere klarhed over hvordan diskontinuiteten i korrigeret nedbør før/efter

2010 kan reduceres.

Det kan ikke påvises at udtynding alene på landsplan giver en afvigelse af

betydning. Derimod fører udtynding til sammenhængende lokale og regionale

områder med systematisk under- og overestimering. Mønstret i disse afvigelser

viser delvist men ikke entydigt sammenfald med mønstret i afvigelser mellem DMI’s

griddet, korrigeret nedbør og ERA5 såvel som et deltvist sammenfald med

afvigelser mellem målt og forventet afstrømning DCE har påvist. På landsplan viser

DMI’s

sammenligning med ERA5-data en diskontinuitet, som er af næsten samme

størrelsesorden som den DCE og GEUS finder i forhold til afstrømningsmålinger.

Det bør dog bemærkes at DCE og GEUS målinger dækker ca. 50 % af Danmark,

hvor DMI´s analyse dækker hele Danmark.

4.2 Konklusioner fra DMI-undersøgelserne

DMI har foretaget en genberegning af både griddet, observeret nedbør og griddet,

korrigeret nedbør, som anvendes i NOVANA sammenhæng. Genberegningen for

griddet, observeret nedbør forøger DMI’s nedbørsestimat med ca. 0,5

% på

landsplan efter 2010 og for griddet, korrigeret nedbør forøger DMI´s

nedbørsestimat med knap 2

% på landsplan efter 2010, begge i forhold til DMI’s

tidligere estimat.

DMI kan fremhæve følgende konklusioner og status på undersøgelserne:



Sammenligningen med ERA5 viser en afvigelse på -6 % på landsplan i

griddet, korrigeret nedbør for perioden efter 2010 i forhold til perioden før

2010, hvor DCE og GEUS mangler 8 % nedbør for at kunne forklare

Side 27/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren



afstrømningen i de oplande de måler på (ca. 50 % af Danmark).

Det geografiske mønster i de fundne afvigelser i DMI’s nedbørsdata i

forhold til ERA5 viser et delvist sammenfald med de områder, hvor DMI har

reduceret stationsnetværket af nedbørmålere hvilket også delvist påvises

af DCE’s afstrømningsanalyser..

En overordnet IT-teknisk gennemgang af dataproduktionen, fra DMI

modtager vejr- og nedbørobservationer til det færdige griddede produkt

leveres til DCE og GEUS, har vist, at der ikke er dataprocesmæssige eller

programmeringsmæssige betydende fejl til stede.

Der er udført ekstraordinær klimatologisk kvalitetskontrol på samtlige

nedbørstationer, der indgår i grid-produkterne i perioden 2011-2019.

Undersøgelsen identificerede et lille antal stationer med afvigelser (primært

for lave værdier), der betød at de blev ekskluderet fra dataproduktionen.

Ved beregning af griddet, korrigeret nedbør er der indført krav til at

stationsværdier maksimalt må have to timeværdier i døgnet, der er

beregnet på basis af omkringliggende stationer. Dette sikrer en mere

korrekt beregning af den korrigerede nedbør.

Korrektionskonstanter for Pluvio-nedbørsmålerne er bias justeret på

baggrund af en detaljeret analyse af samtidige målinger foretaget med

Hellmann og Pluvio-målere i 2010. I 2015 udgjorde Pluvio målerne ca. 35

% (92 målere) af stationsnettet for nedbørmålere, men da dette net er

geografisk inhomogent, er arealdækningen med Pluvio væsentlig større.

Stationsudtyndingen har betydning for nedbørsværdierne lokalt og

regionalt, og det synes åbenlyst at det nuværende stationsnet er for

inhomogent og i visse områder for tyndt besat til i tilstrækkelig grad at

kunne understøtte den ønskede nøjagtighed i griddet, korrigeret nedbør.

På landsdækkende niveau kan udtyndingen ikke påvises at have

betydning.

Efter genberegningen ses

stadig en diskontinuitet i DMI’s griddet, korrigeret

nedbør for perioden før 2010 og perioden efter 2010. Det tyder på at

korrektionen i griddet, korrigeret nedbør for perioden før 2010 kan være

utilstrækkelig. En af flere mulige årsager kan være den anvendte

snekorrektion. Den er baseret på finske målinger som måske ikke er

tilstrækkeligt repræsentative for sneforholdene i Danmark.

Samlet set konkluderer DMI, at der ikke er fundet betydende fejl i selve

observationerne af nedbør, men at interpolationen af nedbør er påvirket af den

ændring i stationsnettet, der skete omkring 2010. Ændringerne i griddet, korrigeret

nedbør har i vid udstrækning, men ikke entydigt, et sammenfald med reduktionen i

antallet af nedbørsmålere, så de største ændringer generelt sker i områder, hvor

nedbørnettet nu er tyndest. Samtidig er der identificeret et spring i den korrigerede

nedbør, så den korrigerede nedbør har haft et lavere niveau i årene efter 2010 end

før 2010. Dette spring hænger formentlig primært sammen med ændring i

instrument-type og er kun delvist rettet med genberegningen (gennemsnitslig

forøgelse på 1,9 % i griddet, korrigeret nedbør).

Det synes åbenlyst at det nuværende stationsnet for nedbørsmålere er for

Side 28/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

inhomogent og i visse områder for tyndt besat til i tilstrækkelig grad at kunne

understøtte

DMI’s

ønskede nøjagtighed i griddet, korrigeret nedbør. Hvis

udfordringerne med stationsnetværket skal løses, anbefales det derfor at udvide

antallet af nedbørmålere i det nuværende stationsnet. På sigt bør nedbørsestimater

baseres på en kombination af radardata og data fra nedbørsmålere for at styrke

registreringen af især bygevejr. Sideløbende med disse aktiviteter anbefales det

ligeledes at fortsætte med kvalitetssikringen af data og processer

–

også for

perioden før 2011.

Der vil med en evt. indførelse af nye observationsteknologier og

beregningsmetoder være en åbenlys risiko for et nyt skift i og dermed tilføjelse af

en ny diskontinuitet i de griddede nedbørsprodukter. Til gengæld vil nye

observationsmetoder og beregningsmetoder give et mere præcist niveau

fremadrettet af griddet, korrigeret nedbør.

For at undgå evt. nye diskontinuitetsproblemer bør aktiviteterne om at forbedre

både det historiske og fremtidige datagrundlag samt udvikling at et nyt og forbedret

nedbørsgrid til NOVANA ske i et tæt samarbejde mellem DCE, GEUS og DMI.

Andre danske, hydrologiske interessenter som anvender eller bør anvende

korrigeret nedbør kan med fordel indgå heri.

5 Forslag til den videre proces

Kommissoriets andet formål er at sikre en mere langsigtet løsning for samarbejde

omkring DMI’s leverance til NOVANA, herunder udarbejdelse af idékatalog for

pilotprojekter. Arbejdsgruppen mellem DMI, DCE og GEUS har undervejs i

projektet opbygget en fælles forståelse af vigtigheden og nødvendigheden for et

fremadrettet tæt samarbejde om den videre drift og udvikling af DMI’s

leverance til

NOVANA.

Som beskrevet i afsnit 1.1 har DCE og GEUS valgt at anvende DMI’s

genberegnede griddet, korrigeret nedbør til modellering for NOVANA-rapport 2019

(til udarbejdelse og publicering forår 2021) under forudsætning af, at den giver et

bedre resultat end den tidligere beregnede griddet, korrigeret nedbør.

Arbejdsgruppen har primo 2021 igangsat et udredningsarbejde med henblik på at

etablere en aktivitetsplan for det videre fælles arbejde på både kort sigt (leverancer

til NOVANA-rapport

”Vandløb 2020”) og på længere sigt. En del af denne

aktivitetsplan er også at sikre den fornødne organisering og finansiering af de

valgte aktiviteter.

I dette afsnit beskrives forslag til den videre proces frem mod sommeren 2021

(afsnit 5.1) og på den længere bane (afsnit 5.2).

5.1 Forslag til proces for input til NOVANA-rapport 2020

På kort sigt skal DCE og GEUS udarbejde opgørelser af vand- og

stofafstrømninger til NOVANA-rapport 2020 hvor input-data være klar til brug

Side 29/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

seneste juni 2021. Derfor skal DMI, DCE og GEUS vurdere, hvilke aktiviteter der

med fordel kan og skal igangsættes for at understøtte en kortsigtet forbedring af

nedbørsproduktet til primo juni 2021.

I den forbindelse er det usikkert om der, inden næste leverance primo juni 2021,

kan opnås signifikante forbedringer at tilstrækkelig betydning til kunne berettige et

ny genberegning af nedbørsgrid for perioden fra 2011 og frem. Det vil muligvis

skabe større værdi at fortsætte med den nuværende proces for beregning af

nedbørsgrid samt en kvalitetssikring af data, der svarer til den netop gennemførte

kvalitetssikring som input til afstrømningsmodellering til NOVANA-rapport 2020.

Det vil dog være relevant at fortsætte med afklaringen af årsager, der har

forårsaget diskontinuiteten før og efter 2010. Som en del af aktiviteterne under

arbejdsgruppen mellem DMI, DCE og GEUS er det drøftet følgende kortsigtede

aktiviteter:



Detailundersøgelser for at skabe en bedre forståelse af nedbørsprodukter

på lokalt og regionalt niveau med fokus på udvalgte oplande

Fortsat analyse af korrektionsmodeller for nedbørsmålerne

–

herunder

inddragelse af udenlandske testfelter og erfaringer, evaluering af

snekorrektioner samt evaluering af nedbørsmåletyperne Hellmann, Rimco

og Geonor.

Igangsættelse af evaluering af nuværende stationsnetværk

Udarbejdelse af opdateret kravspecifikation for griddet, korrigeret nedbør til

NOVANA



Som nævnt i afsnit 1 er det generelt ikke produktivt og heller ikke attraktivt for DCE

og GEUS med kortsigtede matematiske tilretninger for at imødekomme

diskontinuiteten. Såfremt de ovennævnte aktiviteter giver anledning til betydende

ændringer er det væsentligt at de bliver procesmæssigt inkorporeret i griddet,

korrigeret nedbør til NOVANA i tæt samarbejde mellem DMI, DCE og GEUS for

bedst muligt at støtte op om DCE’s

GEUS’ behov.

5.2

Oplæg til samarbejde om nyt ’autoritativt’ nedbørsgrid

5.2.1

Baggrund

Krav og ønsker til nedbørsestimater til hydrologiske formål øges forsat

–

med

behov for finere rumlig opløsning til at modellere vandkredsløb på oplandsniveau

og længere tidsserier for at muliggøre vurdering af hydrologiske ændringer.

Antallet af Miljøstyrelsens målestationer i vandløb er øget fra cirka 300 til 500 siden

2016. De mange nye stationer har gjort det muligt at dække en større del af

Danmarks areal med målinger end tidligere. Tilsvarende vil flere

nedbørsmålestationer gøre det muligt at dække en større del af Danmark med

retvisende nedbørsobservationer og give et forbedret datagrundlag til modellering

af relationen mellem målt nedbør og målt afstrømning. Det er en nødvendig

forudsætning for lokal klimatilpasning.

Ifølge Kommissoriet skal arbejdsgruppen afdække potentialer for forbedring af

Side 30/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

nedbørsdata og anvendelsen af disse. I den forbindelse vil det være relevant at

DMI, DCE og GEUS i fællesskab udvikler et fælles

koncept for et nyt ’autoritativt’

griddet nedbørsprodukt til generel brug for hydrologisk modellering af både DCE,

GEUS og andre. En forudsætning for et robust og pålideligt produkt er tilstrækkeligt

med nedbørsdata til gridberegningen både mht. kvalitet og geografisk udbredelse.

Nedbørsdata kan både være i form at de traditionelle observationer fra

nedbørsmålere og fra nye teknologier, der kan være med til at forbedre produktet.

Her kan DMI især pege på anvendelse af radardata, som har en langt højere rumlig

opløsning (ned til ca. 500 x 500 m2), end DMI’s stationsnetværk af nedbørsmålere

og yderligere undersøgelser af korrektionsmetoderne for forskellige typer

nedbørsmålere vil være relevante.

5.2.2

Forslag

Arbejdsgruppen er i gang med at udarbejde et prioriteret idékatalog over relevante

aktiviteter, der vil styrke produktet ´griddet, korrigeret

nedbør’ til NOVANA samt

anvendelsen af produktet til hydrologisk modellering generelt.

Aktiviteterne er rettet mod to fokusområder. Det ene fokusområde i idékataloget er

at fortsætte den videre afklaringen af diskontinuitetsproblematikken med det formål

at tilvejebringe en endelig løsning. Aktiviteterne under afsnit 5.1 er en forudsætning

herfor og det er væsentligt at skabe yderligere afklaring om både data,

korrektionsmodeller og interpolationsrutiner mm. Det er vigtigt at forstå

sammenhæng og effekt ikke kun på nationalt niveau men også på lokalt niveau

gennem detailundersøgelser af udvalgte oplande. Løsning på

kontinuitetsproblematikken kan i sidste ende komme til at bero på en robust

matematisk datatilpasning baseret på viden om den historiske nedbørsfordeling

observeret i perioden 1989-2020 når der er opnået tilstrækkelig viden om data og

processer.

Det andet

fokusområde i idékataloget er udvikling at et nyt ’autoritativt’ nedbørsgrid.

Det baseres både på forbedring af beregningsmetode og i høj grad af flere og nye

observationskilder. Det er nødvendigt med flere traditionelle nedbørsmålere med

en mere homogenfordeling i landskabet og anvendelsen af radarobservationer til

nedbørsestimering.

Forbedring af beregningsmetode

Forbedring af beregningsmetode vil fokusere på at generere mere præcise værdier

af de parametre, der indgår i beregning af korrigeret gridnedbør. Grundlæggende

er det nødvendigt at optimere nøjagtigheden af de meteorologiske parametre, der

indgår i korrektion af nedbør, og at etablere nye empiriske konstanter i

korrektionsmodellen til brug for denne korrektion. Gridværdier af vindhastighed,

temperatur, nedbørtype og regnintensitet skal i højere grad end med den

nuværende NOVANA-metode afspejle de aktuelle meteorologiske forhold ved

nedbørstationerne, så usikkerheden på korrigeret nedbør bliver mindre. Det kan

betyde introduktion af nye datatyper, der på basis af optimerede

beregningsmetoder giver en mere realistisk simulering af den rumlige variation af

vind, temperatur og nedbørtype, ikke mindst mht. gradienterne i kystzoner. Arbejdet

Side 31/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

med forbedring af beregningsmetoder mm. vil bl.a. hente inspiration fra

internationale samarbejdspartnere og på basis at den nyeste internationale viden.

Udvidelse af eksisterende nedbørmålernet

Det anbefales kraftigt at der etableres flere nedbørsmålestationer til at

imødekomme det stigende behov for mere detaljeret nedbørsdata på tværs af

Danmark. Udtynding af stationsnetværket af nedbørmålere har åbenlyst haft

negative konsekvenser for usikkerheden i både griddet, observeret og korrigeret

nedbør. Der er områder, hvor afstanden mellem nedbørsmålere er betragtelig, og

der er enkelte vandløbsoplande helt uden nedbørmålere. Det er nødvendigt at

evaluere det eksisterende stationsnetværk af nedbørsmålere med henblik på at

udbygge det, hvor det syntes mangelfuldt som kilde til griddet nedbør. Det er

vigtigt, at udarbejdelsen af en ny placeringsstrategi for nedbørsmålere understøttes

af en tæt dialog med de væsentligste aftagere af nedbørsdata således, at

fremtidige behov i størst muligt omfang kan understøttes.

Radar til nedbørsestimering

Kombineret analyse af målinger fra nedbørsmålere og vejrradarer (såkaldt

raingauge-justeret radarnedbør) kan give en bedre bestemmelse af fordelingen af

nedbør. Nedbørsmålere kan meget præcist bestemme nedbørmængden i et punkt,

men da nedbør kan udvise stor variation i tid og rum, er målingen kun

repræsentativ i en begrænset afstand fra målingen. Hvor langt afhænger af

nedbørens karakter, fx om det er udbredt nedbør eller byger. En vejrradar derimod

kortlægger nedbørens rumlige fordeling i det meste af dens dækningsområde i stor

detaljerigdom (for DMI’s radarer

i en opløsning på ned til 500 m). Dog måler

radaren ikke direkte den nedbør, som rammer jorden, men derimod reflektiviteten

af nedbøren i en vis højde over jordoverfladen, og den højde øges med afstanden

fra radaren. Der er forskellige fejlkilder på radarmåling af nedbør, men der kan i de

fleste tilfælde korrigeres for disse med tilfredsstillende resultater. Radaren giver i

sig selv ikke en nedbørmængde, der svarer til den, der er målt med nedbørmålere.

Det er derfor nødvendigt at anvende observerede nedbørsdata fra nedbørsmålere

til justering af den estimerede radarnedbør.

Et sådant produkt, kaldet ”Surface

Quantitative Precipitation Estimate” (SQPE), er over de seneste år blevet udviklet

ved DMI og er efter flere års præ-operationel evaluering ved at være klar til egentlig

operationel anvendelse.

Det er oplagt at forsøge at kombinere observationer fra nedbørsmålere med

radarobservationer, hvorved man opnår et produkt med langt større rumlig og

tidslig opløsning end det griddede produkt, der anvendes i dag. Måske kan dette

endda kombineres yderligere med andre teknologier/metoder som fx re-analyse,

hvor vejret kan estimeres flere årtier tilbage i tiden kalibreret efter bl.a. observeret

nedbør. Forudsætningen for at kunne integrere radardata er et tilpas tæt

stationsnetværk af nedbørsmålere for at sikre den nødvendige løbende justering af

den estimerede radarnedbør. Flere nedbørsmålere vil derfor forbedre også

radarproduktet.

Side 32/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

Uanset hvilken ny vej der vælges kræver det en særlig indsats at sikre den rette

udvikling og integration af de forskellige teknologier, og det vil være et flerårigt

projekt. Det vil være en særlig udfordring at binde et sådant produkt sammen med

den griddede tidsserie som DCE og GEUS har anvendt indtil nu.

En overordnet projektplan kan tage udgangspunkt i følgende aktiviteter:



Fælles dialog om behov og anvendelse.

Fortsat afklaring om nedbørsdata og processer for at finde årsager til

diskontinuitetsproblematikken

Udvidelse af DMI´s netværk af nedbørsmålere i dialog med udvalgte

kernebrugere (DCE, GEUS).

Udvikling og integration af data fra vejrradarer.

Beregning af usikkerheden i griddet nedbør.

Forsøge at bygge bro til tidligere års nedbørsprodukter ved anvendelse af

historiske radardata og re-analyse.

Med gennemførelse af aktiviteter forventer DMI fremover at ville kunne levere et

repræsentativt og robust griddet nedbørsprodukt af høj kvalitet, der forventeligt ville

kunne tilfredsstille behovene til hydrologisk modellering mange år fremover.

6 Referencer

Christensen, OB., Schmith, T., Christiansen, B., Scharling, M., Vedel, H.,

Ribergaard, MH. 2021, Sammenligning af nedbørsdata fra ERA5 reanalyse med

korrigeret og observerede Klimagrid Danmark. Danmarks Meteorologiske Institut,

-- DMI-rapport 21-37.

Christiansen, B., Vejen, F., Schmith, T., Scharling, M., Sarup, K., 2021. The

sensitivity of gridded precipitation to the number of stations. Danmarks

Meteorologiske Institut, -- DMI-report 21-34.

Giusti, M et al., 2021. Dokumentation om ER5 reanalyse

https://confluence.ecmwf.int/display/CKB/ERA5%3A+data+documentation

Data er tilgængelige gennem Copernicus Climate Change Service (C3S): ERA5:

Fifth generation of ECMWF atmospheric reanalyses of the global climate.

Copernicus Climate Change Service Climate Data Store

(CDS).

https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/home

Jensen, K. H., Illangasekare, T.H. (2011): HOBE

–

a hydrological observatory in

Denmark.

Vadose Zone Journal.

10:1-7, doi:10.2136/vzj2011.0006.

Olesen, M & Scharling, M 2021. Analyse af DMI’s nedbørsmålere af typen

Geonor. Danmarks Meteorologiske Institut, -- DMI-rapport 21-36.

Side 33/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

Svendsen, LM. & Jung-Madsen, S (red) 2020. Homogenitetsbrud og potentielle

fejl i nedbørsdata. Eksempler på konsekvenser for myndighedsbetjeningen.

Aarhus Universitet, DCE

–

Nationalt Center for Miljø og Energi, 28 s, -- Fagligt

notat nr. 2020/51.

Thodsen, H., Tarnbjerg, H., Blicher-Mathisen, G., Højberg, AL., Stiesen, S.

Troldborg, L. 2020. Betydning af sandsynligvis underestimeret nedbør på den

beregnede tilførsel af vand, kvælstof og fosfor til havet. Aarhus Universitet,

Institut for Bioscience & De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og

Grønland (GEUS) 2020. -- Teknisk rapport fra DCE - Nationalt Center for Miljø

og Energi nr. 185

Vejen, F., Vedel, H, Scharling, M., 2021a. Betydning af instrumentskiftet fra

manuel nedbørmåler netværk til automatisk nedbørsmåler netværk? Danmarks

Meteorologiske Institut, -- DMI-rapport 21-38.

Vejen, F., Vedel, H., Scharling, M., 2021b. Korrektion af observeret nedbørsdata

for Danmark. Danmarks Meteorologiske Institut, -- DMI-rapport 21-39.

7 Terminologi

Diskontinuitet I denne sammenhæng et tidsligt spring i en nedbørsdataserie eller i

en eller i sammenhængen mellem målt og modelleret

vandafstrømning, hvor den modellerede vandafstrømning er baseret

på griddet nedbørsdata..

Inhomogenitet I denne sammenhæng en rumlig ændring i det målte

nedbørsmønster over Danmark, fx forårsaget af en reduktion i

målerantal og ændringer i målernes geografiske position.

NOVANA-metoden for korrigeret nedbør

Modellen til korrektion af nedbørobservationer kræver lokale

målinger af vindhastighed, temperatur under nedbør samt

nedbørstype og regnintensitet for at fungere optimalt, men dette er

ikke muligt for stationer, der kun måler nedbør. I NOVANA-metoden

benyttes der i stedet 20×20 km

gridværdier af vindhastighed og

temperatur på døgnbasis, nedbørtype bestemt ud fra gridværdier af

temperatur og der benyttes klimatologiske værdier for regnintensitet.

Lokalt

Regionalt

I et mindre område omkring en enkelt nedbørsmåler

I et større område med flere nedbørsmålere. Ikke identisk med et å-

opland, man sammenligneligt i geografisk udstrækning.

Betegnelsen for fordampning af nedbør, der hænger fast på

Wetting-tab

Side 34/35

MOF, Alm.del - 2020-21 - Bilag 450: Rapporten Undersøgelser af DMI’s nedbørsdata til anvendelse for hydrologiske formål, fra miljøministeren

målerens indre overflade, i modsætning til fordampning fra en fri

vandoverflade.

Lævinkler

Værdier, der beskriver hvor eksponeret en nedbørsmåler står ift.

vind. Det har betydning for beregningen af korrigeret nedbør.

Data fra en vejrmodel kørt for en flere årtier lang periode.

Vejrmodeller anvender mange, mange forskellige typer

observationer, og er dermed ret robuste over for ændringer i enkelte

observationssystemer. Specifikt i sammenhæng med denne rapport

anvender ERA5 derudover ikke de danske nedbørsdata. Fordelen

ved en re-analyse i stedet for samling af gamle data fra vejrmodeller,

er at ved en re-analyse benyttes samme model gennem hele

forløbet, dvs. ændringer som skyldes modelændringer ses ikke i re-

analyse data, mens vejrmodellerne løbende bliver forbedret.

Desuden vil der ofte indgå flere og bedre kvalitetskontrollerede

observationer i en re-analyse end i en vejrmodel.

DMI’s myndighedsopgave vedr. tilvejebringelse af data og formidling

af det gennemsnitlige vejr og det gennemsnitlige vejrs tids- og

rumlige variation samt udvikling. Den klimatologiske information i

denne rapports kontekst består af data baseret på observationer

fortaget over hele Danmark. Klimatologiske data består som

minimum af fagligt kvalitetssikrede daglige værdier, der beregnes til

måneds, sæson og årsværdier samt referenceperioder som f.eks. 30

års klimanormal.

Re-analyse

Klimatologi

Korrektion af nedbørsmålere: se NOVANA-metoden for korrigeret nedbør

Side 35/35