Kobling af to modelkoder: Integrerede HIRHAM og MIKE SHE simuleringer på et dansk opland



Relaterede dokumenter
Modellering af interaktion mellem landoverflade atmosfæren

National Vandressourcemodel (Dk-model) Torben O. Sonnenborg Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelser (GEUS)

Hyacints Perspektiver set fra to slutbrugere

Oversigt over opdatering

Hydrologisk modellering af landovervågningsoplandet Lillebæk

Anvendelse af DK-model til indvindingstilladelser

Grundvandsstand i et fremtidigt varmere og vådere klima

Usikkerhed på opgørelsen af nitrat reduktion på skalaer fra 100 m til 2000 m. Anne Lausten Hansen (GEUS) NiCA seminar, 9.

Fremtidige landvindinger og oversvømmelser i Danmark som følge af klimaændringer. Torben O. Sonnenborg Hydrologisk afdeling, GEUS

HYDROLOGISKE MODELLER OG KLIMAÆNDRINGER NYE UDFORDRINGER

Kortlægning af grundvand Præsentation af det nye landsdækkende grundvandsdatasæt. Hvordan kan data anvendes?

Mod en forbedret modellering af drænstrømning i oplandsmodeller

Modelanvendelser og begrænsninger

Grundvandskort, KFT projekt

Størrelsen på den fremtidige vandressource

KIMONO Modellering af klimaændringer og hydrologiske effekter på Horsens by.

Vurdering af klima ændringens konsekvenser for udvaskning af pesticider i lerområder ved brug af en oplandsskala hydrologisk model

Erfaringer med brugen af DK-model Sjælland til udvikling af kommunemodel ved Næstved m.m.

Ferskvandets kredsløb - usikkerheder, vidensbehov og perspektiver

Forudsigelse af fremtidens ekstreme grundvandsstigninger og lokal usikkerheds analyse - et vejprojekt ved Silkeborg (ATV, vintermøde, 2013)

November Navn: JACOB GUDBJERG. Nationalitet: Fødselsår: 1974

Remote Sensing til estimering af nedbør og fordampning

Erfaringer med 3-vejsmodellering. Harrestrup Å kapacitet - fase 2 Et projekt i samarbejde med den fælleskommunale projektgruppe

Vandoplandsbaseret samarbejde

Fremtidens vandplanlægning vandets kredsløb. ATV Konference 28. maj 2015

Anvendelses- muligheder for GOI typologien

KLIMATILPASNING PÅ SILKEBORGMOTORVEJEN

På vej mod en landsdækkende nitratmodel

Hvor langt er GEUS kommet med kortlægningen af det terrænnære grundvand

Seminar om vandrammedirektivet: værktøjer og virkemidler, Foulum, 27. februar 2018 Grundvands- og skala aspekter -Nitrat transport og reduktion

Supplerende data til sammenhængende vandplanlægning. Jan Küstein Maria Ondracek Dorte Seifert Teide

Håndtering af regnvand i Nye

En ny standard for vurdering af påvirkninger på vandløb fra

Forhold af betydning for den til rådighed værende grundvandsressource Seniorrådgiver Susie Mielby Seniorrådgiver Hans Jørgen Henriksen

Fælles Grundvand Fælles Ansvar

Kvælstofs vej fra mark til recipient

Perspektiver i anvendelse af hydrologisk data assimilation (HydroCast)

Potentialet for LAR i Vinkælderrendens opland, Odense. ATV-møde april 2012 Ph.d. Jan Jeppesen

Tekniske udfordringer i ny 3D afgrænsning af 402 grundvandsforekomster og tilknytning af boringer og indtag

Videreudvikling af matematisk vandressourcemodelsystem

Bestemmelse af dybden til redoxgrænsen med høj opløsning på oplandsskala. Anne Lausten Hansen (GEUS) NiCA seminar, 9.

Opskalering og potentiale for implementering

Konsekvenser af usikkerhed på geologiske modeller i forhold til grundvandsmodellering

HYACINTS. Lokal gridforfining af regionale grundvandsmodeller, eksempler fra Ristrup Kildeplads

Oplandsmodel værktøjer til brug for vandplanlægningen

Billund. grundvandskort for Billund. regionalt Klimainitiativ Grundvandskort: projektområde billund. Regional Udviklingsplan

GRØNNE TAGES HYDROLOGI MEKANISMER OG BEGREBER.

Byudvikling, klimaændringer og oversvømmelsesrisiko

Brug af numeriske modeller mhp bæredygtig forvaltning af grundvandsressourcen og grundvand i øvrigt - de første erfaringer fra Helsingør Kommune

Kongens Mose. Opdatering af hydrologisk model for Kongens Mose. Teknisk notat, 3. marts 2008

Kapitel 1. Sammenfatning

Modificering af regnserier så de reflekterer et ændret klima

ANVENDELSE AF HYDROLOGISKE MODELLER TIL VURDERING AF KLIMAÆNDRINGERS EFFEKTER PÅ GRUNDVAND OG VANDLØB

grundvandskort i Kolding

Dynamisk modellering af det urbane vandkredsløb

Danmarks Klimacenter DMI, Trafikminsteriet. Danmarks vejr og klima i det 20. århundrede VEJRET. Nr ÅRGANG September 2001 (88)

Håndtering af. ved LAR

Fremtidens regn. IDA Miljø møde 28/ Ida Bülow Gregersen

Autogenerering af hydrostratigrafiske modeller fra boringer og SkyTEM

Yann Arthus-Bertrand / Altitude. Klimaændringer - hvad har vi i vente? Jens Hesselbjerg Christensen Danmarks Meteorologiske Institut

Kortlægning af retention på markniveau erfaringer fra NiCA projektet

CLIWAT. Klimaændringernes effekt på grundvandet. Interreg project

OVERBLIK OVER SAMT ANALYSE AF HYDRAULISKE DATA FOR VÆREBRO Å OPLANDET INDHOLD. 1 Indledning 2

JAN B. GREGERSEN Civilingeniør fra DTU PhD fra DTU. Ingeniørforeningen i Danmark, IDA OpenMI Association Executive committee

Brug og misbrug af grundvandsdatering i hydrologisk modellering

Bilag 1. Nabovarmeprojekt i Solrød Geologisk Undersøgelse. Paul Thorn (RUC).

Regnvand som ressource (RSR), hvilke muligheder har vi?

brug af in-situ sensorer i afløbssystemet

Velkomst og introduktion til NiCA

Hvorfor ingeniørerne elsker modeller? En ultrakort introduktion til modelverden. Berislav Tomicic, Urban Water, DHI

Krav til modellering i trinet fra statslig kortlægning til indsatskortlægning

KLIMAÆNDRINGER OVER DANMARK

WETHAB HYDROLOGISK FORUNDERSØGELSE. April Marts Jacob Birk Jensen og Rikke Krogshave Laursen 17. Marts 2016

FØLSOMHEDSANALYSE STOKASTISKE OPLANDE HJØRRING MODELLEN FØLSOMHEDSANALYSE

WEBBASERET BESLUTNINGSSTØTTEVÆRKTØJ TIL VANDFORVALTNINGEN I DANMARK. Oluf Z. Jessen - DHI

Hvordan vil det se ud, hvis vi i højere grad nedsiver?

3D hydrologisk strømningsmodel for Egebjerg området

Sammenligning af grundvandsdannelse til kalk simuleret udfra Suså model og DK-model

REGNINPUT HVAD KAN VI REGNE MED?

»MODFLOW-LID til simulering af LAR og vandkredsløb. MODFLOW-LID (Low Impact Development) Jan Jeppesen Markeds- og udviklingschef, klimatilpasning

Sammenligninger mellem stationære og dynamisk beregnede oplande

Nitratreduktion i geologisk heterogene

Konsekvenserne af grundvandsindsivning til afløbssystemet nu og i fremtiden

OG KAN VI DET? HVORDAN KAN VI LØSE KLIMAPROBLEMERNE UDEN DET GÅR UD OVER BIODIVERSITETEN AARHUS

Termiske målinger til lokalisering af områder med grundvandsudstrømning

Oversvømmelsesrisiko i et fremtidigt klima

Risikovurdering af punktkilder Koncept, data og beregningsmetoder

GrundRisk Screeningsværktøj til grundvandstruende forureninger

Vandindvinding. Tissø Forum. Møde 19. februar 2019, Kalundborg Forsyning

modeller for den umættede zone en ny geofysisk metode i hydrologisk modellering?

Modellering af nitrat transport Oplands- til national skala

Naturtilstanden i vandløb og søer

ANVENDELSE AF GRUNDVANDSMODELLER

Klimaeffekter på ekstremværdi afstrømninger

Fremtidige klimaudfordringer i Ringkøbing-Skjern Kommune

Fastlæggelse af baggrundsbidraget af N og P i Danmark

UDFORDRINGER I PARTIKELBANESIMULERING

Kan vådområder kompensere for effekten af vandindvinding?

Alle dip 1 7 sættes til On for at opnå stand-alone operation fra PC.

INDVINDINGSTILLADELSER, NATURPÅVIRKNING OG HYDROLOGISK MODELLERING

Transkript:

Kobling af to modelkoder: Integrerede HIRHAM og MIKE SHE simuleringer på et dansk opland PhD studerende Morten Andreas Dahl Larsen (afsluttes i forsommeren 2013) KU (Karsten Høgh Jensen) GEUS (Jens Christian Refsgaard) DMI (Jens Hesselbjerg Christensen) DHI (Mike Butts) Outline 1.Introduktion til projektet 2.De to modeller pre koblings kalibrering og setup 3.Koblingens opbygning og karakteristika for kørslerne 4.Resultater fra koblingen 5.Konklusioner og perspektiver

1. Introduktion til projektet Introduktion/baggrund Traditionelt; hydrologisk modellering og klimamodellering = to separate discipliner Klimamodeller: Simpel beskrivelse af overflade og grundvand

1. Introduktion til projektet HIRHAM 11 km Sensibel Fordampning Sensibel energi Fordampning energi Simpelt vandbudget med vegetations, overflade og jordvandskomponenter

1. Introduktion til projektet Introduktion/baggrund Traditionelt; hydrologisk modellering og klimamodellering = to separate discipliner Klimamodeller: Simpel beskrivelse af overflade og grundvand Hydrologiske modeller: Atmosfærisk udveksling begrænset til et overfladenært lag (kun vertikal udveksling)

1. Introduktion til projektet Lav øvre grænse (5 25m) 500 m Fordampning Sensibel energi Kompleks hydrologisk beskrivelse med vandløb, overfladestrømning, grundvandsstrømning, umættet zone, 2 lags fordampningsmodel etc.

1. Introduktion til projektet Introduktion/baggrund Forventninger til koblingen HIRHAM: Forbedrede simuleringer grundet højere detalje i fordeling, timing og størrelseorden af tilgængeligt vand Bedre beskrivelse af land use karakteristika (forskellig vegetation) og sæsonvariationer Mulighed for at inkludere antropogene effekter MIKE SHE: Horisontal redistribuering af energi

1. Introduktion til projektet Horisontal transport af energi 500 m 11 km Kompleks vegationsbeskrivelse

2. MIKE SHE setup MIKE SHE (opland) Baseret på DK modellen 500 m dx / 0.05 0.5 m dz (umættet zone) / Kompleks geologi Skjern åopland (2500 km 2 ) Stor mængde observationsdata (HOBE projektet) Punktmålinger Placering

2. MIKE SHE setup MIKE SHE (Spinup periode) 3 års loop 2 års spinup 1 års evalueringsperiode 1/10 2009 1/10 2010

2. MIKE SHE setup MIKE SHE (Parameterisering: sensitivitet og kalibrering) Objektiv funktion: Energifluxe + vandføring

2. HIRHAM setup HIRHAM (regional klimamodel) Testet på 8 domæner Grid størrelse, domæne størrelse og domæne placering Nedbør og temperatur Era Interrim boundary data (observationsdata) Vurderet imod observationsdata

2. HIRHAM setup HIRHAM (Domæne tests)

2. HIRHAM setup HIRHAM (analyser) DMI datasæt (10 20 km) Bootstrapstatistik Boundary påvirkning: Simulering af lavtryk E obs datasæt (ca. 25 km)

2. HIRHAM setup HIRHAM (konklusioner) Nedbør; bedre simuleringer om vinteren (konvectiv sommer regn) Tendens til at større domæne er vigtigere sammenlignet med høj opløsning Bedste domæne valgt til koblingen: 11km og 4000x2800km Paper: Larsen et al (2012): On the role of domain size and resolution in the simulations with the HIRHAM region climate model. Climate dynamics. DOI 10.1007/s00382 012 1513 y.

3. Koblingens opbygning og karakteristika for kørslerne Kobling (setup) Baseret på OpenMI (Open Modelling Interface) Foregår på to forskellige platforme: Linux (HIRHAM CRAY Super Computer)/Windows (MIKE SHE) Grundet ovenstående; Ekstra kode på Linux siden til at kontrollere data udvekslingen Dataudveksling på et delt drev Efter en del vanskeligheder kører koblingen nu fuldstændig stabilt på fuld skala og på flere år

3. Koblingens opbygning og karakteristika for kørslerne Kobling Første spørgsmål: Hvordan evaluerer man resultaterne? Præsenteret her (1 års modellering 1/5 09 til 1/5 10) Koblede kørsler med udvekslingsrater på 15 120 min Variabilitet fra HIRHAM (pertuberede kørsler)

3. Koblingens opbygning og karakteristika for kørslerne Kobling (setup) Koblet spinup periode: 2 måneder (vinterstart > fyldte reservoirer) Nuværende setup: 9 fuldt overlappende celler / 21 celler i alt (inkl. Delvist dækkede) 5 test domæner

4. Resultater fra koblingen Kobling (Simuleringstid)

4. Resultater fra koblingen Kobling (HIRHAM output Nedbør) Forskelle Domæne1: 271mm Domæne2: 237mm Domæne3: 212mm Domæne4: 183mm Domæne5: 171 mm

4. Resultater fra koblingen Kobling HIRHAM output: RMSE (time/dagsværdier) 6 variable

4. Resultater fra koblingen Kobling (MIKE SHE output energifluxe og vandføring)

4. Resultater fra koblingen Kobling (fordampning distribueret) Spring Summer MIKE SHE Reference run MIKE SHE Coupled run HIRHAM Reference run HIRHAM Coupled run

5. Konklusioner og perspektiver Konklusioner Simuleringstid 3 8 dage/modelår (12 120min udveksling) Forbedring for de fleste variable ved hyppigere udveksling Ingen åbenlys forbedring koblet i fht ukoblet Ikke forventeligt fordi: Kalibrering på fluxe+vandføring (MIKE SHE) Filtre/smoothing (HIRHAM) Sne håndteres i HIRHAM, men er ikke implementeret i MIKE SHE SWET 3 af 6 variable er uændret/forbedret Perspektiver og mulige kommende studier med koblingen Generelt: Signal snarere end egentlig forbedring Sammenligningsstudier (Parflow/Cosmo > Bonn) igangværende Ekstremår vådt/tørt/normalt /Våd bias i HIRHAM Større MIKE SHE opland (hele Jylland/Sjælland internationalt case) Klimascenarier Land use ændringer (effekt hydrologi > klima og ikke omvendt)

5. Konklusioner og perspektiver Konklusioner Simuleringstid 3 8 dage/modelår (12 120min udveksling) Forbedring for de fleste variable ved hyppigere udveksling Ingen åbenlys forbedring koblet i fht ukoblet Ikke forventeligt fordi: Kalibrering på fluxe+vandføring (MIKE SHE) Filtre/smoothing (HIRHAM) Sne håndteres i HIRHAM, Input er men mere er ikke end implementeret velkomne i MIKE SHE SWET 3 af 6 variable er uændret/forbedret Tak! Perspektiver og mulige kommende studier med koblingen Generelt: Signal snarere end egentlig forbedring Sammenligningsstudier (Parflow/Cosmo > Bonn) igangværende Ekstremår vådt/tørt/normalt /Våd bias i HIRHAM Større MIKE SHE opland (hele Jylland/Sjælland internationalt case) Klimascenarier Land use ændringer (effekt hydrologi > klima og ikke omvendt)