Data rescue of historical wind observations in Sweden since the 1920s

Instrumental measurements of wind speed and direction from the 1920s to the 1940s from 13 stations in Sweden have been rescued and digitized, making 165 additional station years of wind data available through the Swedish Meteorological and Hydrological Institute&rsquo;s open data portal. These stations measured wind through different versions of cup-type anemometers and were mainly situated at lighthouses along the coasts and at airports. The work followed the protocol "Guidelines on Best Practices for Climate Data Rescue" of the World Meteorological Organization consisting of (i) designing a template for digitization; (ii) digitizing records in paper journals by a scanner; (iii) typing numbers of wind speed and direction data into the template and (iv) performing quality control of the raw observation data. Along with the digitization of the wind observations, meta data from the stations were collected and compiled as support to the following quality control and homogenization of the wind data. The meta data mainly consist of changes in observer and a small number of changes in instrument types and positions. The rescue of these early wind observations can help improve our understanding of long-term wind changes and multidecadal variability (e.g., the "stilling" vs. "reversal" phenomena), but also to evaluate and assess climate simulations of the past. Digitized data can be accessed through the SMHI open data portal: https://www.smhi.se/data, last access: 26 December 2022, and Zenodo repository: https://doi.org/10.5281/zenodo.5850264, last access: 26 December 2022, (Zhou et al., 2022).</p

The contribution of large‑scale atmospheric circulation to variations of observed near‑surface wind speed across Sweden since 1926

This study investigates the centennial-scale (i.e., since 1926) variability of observed nearsurface wind speed across Sweden. Results show that wind speed underwent various phases of change during 1926–2019, i.e., (a) a clear slowdown during 1926–1960; (b) a stabilization from 1960 to 1990; (c) another clear slowdown during 1990–2003; (d) a slight recovery/stabilization period for 2003–2014, which may continue with a possible new slowdown. Furthermore, the performance of three reanalysis products in representing past wind variations is evaluated. The observed low-frequency variability is properly simulated by the selected reanalyses and is linked to the variations of different large-scale atmospheric circulation patterns (e.g., the North Atlantic Oscillation). However, the evident periods of decreasing trend during 1926–1960 and 1990–2003, which drive most of the stilling in the last century, are missing in the reanalyses and cannot be realistically modeled through multiple linear regression by only using indexes of atmospheric circulation. Therefore, this study reveals that changes in large-scale atmospheric circulation mainly drive the low-frequency variability of observed near-surface wind speed, while other factors (e.g., changes in surface roughness) are crucial for explaining the periods of strong terrestrial stilling across Swede

Sub-daily rainfall extremes in the Nordic–Baltic region

Short-duration rainfall extremes are associated with a range of societal hazards, notably pluvial flooding but in addition, e.g., erosion-driven nutrient transport and point-source contamination. Fundamental for all analysis, modelling and risk assessment related to short-duration rainfall extremes is the access to and analysis of high-resolution observations. In this study, sub-daily rainfall observations from 543 meteorological stations in the Nordic–Baltic region were collected, quality-controlled and consistently analyzed in terms of records, return levels, geographical and climatic dependencies, time of occurrence of maxima and trends. The results reflect the highly heterogeneous rainfall climate in the region, with longitudinal and latitudinal gradients as well as local variability, and overall agree with previous national investigations. Trend analyses in Norway and Denmark indicated predominantly positive trends in the period 1980–2018, in line with previous investigations. Gridded data sets with estimated return levels and dates of occurrence (of annual maxima) are provided open access. We encourage further efforts towards international exchange of sub-daily rainfall observations as well as consistent regional analyses in order to attain the best possible knowledge on which rainfall extremes are to be expected in present as well as future climates

Snödjup i Sverige 1904/05 – 2013/14

Rapporten ger en beskrivning av snöförhållandena i Sverige under vintrarna 1904/05 till 2013/14. Speciellt har vinterns största snödjup, antal dagar med snötäcke och stora snödjupsökningar under ett dygn studerats. Snödjupsrekord för olika månader och landsdelar har sammanställts. Svåra snövintrar beskrivs liksom olika exempel på extrema snöfall och snödjup med återkomsttiden 10 och 50 år.Vid en jämförelse av vintrarna under perioderna 1991 – 2014 med 1961 – 1990 så har vinterns största snödjup och antal dagar med snötäcke minskat i nästan hela landet.Stora snödjupsökningar från en dag till nästa beror ofta på så kallade snökanoner som oftast bildas över Östersjön vid vind från öster. Speciellt utsatt för snökanoner är Norrlandskusten från Skellefteå ner till Gävle men även Smålandskusten, Vänern och Vättern är drabbat.Den vinter som varit snörikast är 1965/66 om man ser till vinterns största snödjup i Sverige som helhet. I olika delar av Sverige har det under andra vintrar förekommit större snödjup än under 1965/66. Exempelvis var det extremt mycket snö i fjällen 1988/89 och vintern 2009/10 var den snörikaste vintern i Götaland under hela den studerade perioden

Luftfuktighet : Variationer i Sverige

I denna rapport ges en allmän beskrivning av vattenånga som är en genomskinlig luktfri gas. Hur gasen varierar utomhus i Sverige beskrivs såväl geografiskt som under året och dygnet. Luftfuktighetsdata från 121 automatiska väderstationer som varit i drift under perioden 1996 – 2012 har använts. Mätningarna har gjorts på 1,5-2 meter över mark. Olika mätinstrument för luftfuktighet presenteras liksom olika fuktighetsmått som daggpunkt, våt temperatur, absolut fuktighet, blandningsförhållande, entalpi mm.Den absoluta fuktigheten som anger hur stor massa vattenånga en kubikmeter av luften innehåller är högst sommartid och lägst när det är som kallast. Värdena är högst längs kusterna i södra Sverige och avtar norrut och med avståndet från kusten. Dygnsvariationen av den absoluta fuktigheten är i genomsnitt inte så stor.Dessutom har månadsmedelvärdet av vattenånga studerats för olika månader sedan 1951. Digitaliserade fuktighetsdata har inte funnits att tillgå före 1951. Tio stationer har använts, från Bredåkra i söder till Arjeplog i norr, för att beräkna månadsmedelvärden. Månaderna maj, augusti och november har valts tillsammans med årsvärdet. Den absoluta fuktigheten har ökat under alla tre månaderna och för årsvärdet, men enbart för maj, augusti och för årsvärdet är ökningen statistiskt säkerställd.Ingen statistisk säkerställd förändring finns av den relativa fuktigheten för perioden 1951-2012 för medelvärdet av de tio utvalda stationerna under månaderna maj, augusti och november.Om temperaturen sjunker till daggpunkten blir luften mättad med vattenånga och den relativa luftfuktigheten blir 100 %. Om temperaturen sjunker ytterligare kondenserar vattenångan till vattendroppar, dimma, dagg eller frost bildas. Den högsta daggpunkten som rapporterats i Sverige är 23,8 °C på Fårö vid Gotland 29 juli 1994 och i Hällum i Västergötland 30 juni 1997. Vid det senare tillfället var temperaturen samtidigt 28,4 °C och den relativa fuktigheten 76 %.Den relativa luftfuktigheten anges vanligen i procent (%) och är ett mått på hur mycket vattenånga luften innehåller i förhållande till hur mycket vattenånga som maximalt kan förekomma i gasform vid rådande temperatur. Mängden vattenånga som kan förekomma i gasform ökar med temperaturen. Lägst relativ fuktighet är det i genomsnitt dagtid under vår och försommar medan det är högst relativ fuktighet nattetid och under vintern. I maj, då havet kyler, är den relativa fuktigheten högre längs den svenska kusten än i inlandet. I november då vattnet värmts upp under sommaren råder det omvända förhållandet, den relativa fuktigheten är lägre vid kusten än i inlandet.I Helsingborg är den relativa fuktigheten i genomsnitt 50-60 % då temperaturen är 25 °C men när temperaturen är mellan 0 och 10 plusgrader är fuktigheten betydligt högre, 90-100 %.This report gives a general description of water vapour which is a transparent and odourlessgas, how this gas varies geographically outdoors in Sweden as well as the diurnal and annualvariation. Humidity data from 121 automatic weather stations that were operational during theperiod 1996-2012 was used. The measurements were taken at 1.5 to 2 meters above the groundlevel. Different measuring instruments for humidity are presented and also different humiditymeasurements like dew point, wet bulb, absolute humidity, mixing ratio, enthalpy etc.The absolute humidity which is the mass of water vapour in a cubic meter of air is highest insummer and lowest during the coldest days in winter. The highest values are measured alongthe coasts of southern Sweden and the value decreases northwards and with distance from thecoast. Diurnal variation of the absolute humidity is in average relatively small.In addition, monthly mean water vapour is studied for various months since 1951. Digitizedhumidity data have not been available before in 1951. Ten stations are used, from Bredåkra inthe south of Sweden to Arjeplog in the north, for calculating monthly averages. The monthsMay, August and November have been chosen together with the annual value. The absolutehumidity increased during the three months and also the annual value. For the annual value andfor May and August the increase is statistically significant not for November.There is no statistically significant change of the average relative humidity during the period1951-2012 for the average of ten selected stations for the months of May, August or November.If the temperature drops to the dew point the air becomes saturated with water vapour and therelative humidity becomes 100 %. If the temperature drops further the water vapourcondensates to water droplets and fog, dew or frost is formed. The highest dew point reportedin Sweden is 23.8 °C at Fårö north of the island Gotland on 29 July 1994 and in Hällum inVästergötland on 30 June 1997. At the latter occasion the temperature was 28.4 °C and therelative humidity 76%.The relative humidity is usually given in percentage (%) that is a measure of how much watervapour the air contains compared to how much water vapour that the air can contain as amaximum at the ambient temperature. The amount of water vapour that can occur as gas formincreases with temperature. Low relative humidity is common during spring and early summer,while high relative humidity occurs during nights and during winter. In May, when the seawater is cool, the relative humidity is higher along the Swedish coast compared to inland. InNovember, when the sea water is warmer than the land, there is a reverse relationship; therelative humidity is lower on the coast compared to inland. In Helsingborg, the relative humidity is in average 50-60% when the temperature is +25 °C, butwhen the temperature is between 0 and +10 °C the humidity is much higher, 90 to 100 %

Korttidsnederbörd i Sverige 1995 - 2008

Korta men intensiva regnhändelser är mycket viktiga inom bland annat urban hydrologi då vi här har att göra med snabba förlopp där avrinningen sker från små ytor som till stor del är hårdgjorda. Nederbördsserier med hög upplösning har därför mycket stor betydelse för all planering, analys och dimensionering av dagvattensystem, oavsett om det är frågan om rörnät eller öppna diken. Regn med varaktighet 15 min till 96 timmar har studerats genom att analysera nederbördsdata från SMHIs nät av automatiska väderstationer.Dessa stationer började installeras under våren 1995 och från början av 1996 var de flesta stationer igång. Den period vi har studerat är maj 1995 till september 2008. 114 automatstationerna har registrerat nederbörd under någon del av denna period. Sammanlagt finns 1211 stationsår med 15 minuters nederbörd. Data har granskats och ett mindre antal orimliga observationer har tagits bort eller rättats. Sammanställningar av årets största regn med olika varaktigheter har gjorts. Nederbördsmängder med olika varaktighet från 15 min till 96 timmar för olika återkomsttider har beräknats med extremvärdesanalys.Den studerade perioden är för kort och antalet stationer är för få för att bestämma regionala skillnader i Sverige av korttidsnederbörd. Därför har medelvärden av korttidsnederbörd för hela Sverige beräknats. Resultat har jämförts med tidigare studier av Dahlström (2006) och Hernebring (2006). Överensstämmelsen är god för kortare regn och kortare återkomsttider

Data rescue and digitization of historical wind speed observations in Sweden

Trabajo presentado en Swedish Climate Symposium, celebrado en Norrköping (Suecia) del 16 al 18 de mayo de 2022