fredag 7. september 2018

Skidager i Nordmarka

En tommelfingerregel sier at vi kan gå på ski i terrenget når snødybden er 25 cm eller mer. Slike dager kalles skidager. Figuren viser antall skidager i Nordmarka utenfor Oslo fra 1900 til 2018. Målingene er hovedsaklig fra målestasjonen på Bjørnholt 360 m.o.h. Der er snødybden målt siden 1897, men med et opphold mellom 1937 og 1954. Meteorologer har brukt målinger fra nærliggende målestasjoner for å lage en sammenhengende måleserie. Denne er tilgjengelig på www.rimfrost.no og er basis for figuren 1.


De blå punktene er årsverdiene. Årsverdien i et år er summen av antall skidager i de siste månedene i det foregående året og i de første månedene i det aktuelle året. Årsverdiene for de tre siste årene er henholdsvis 84, 50 og 125 skidager.

Klima defineres som gjennomsnittlig vær gjennom mange år, og det er vanlig å bruke 30 år som 'mange år'. Den tykke blå kurven i figuren er glidende 30-års gjennomsnitt av årsverdiene. Hvert punkt på kurven er gjennomsnittet av de 15 foregående og de 15 etterfølgende årene. Kurvens siste punkt er mellom 2003 og 2004, og det viser gjennomsnittet av antall skidager per år i perioden 1989 til 2018.

Kurven med glidende 30-års gjennomsnitt viser en knekk i begynnelsen av 1970-tallet. Den er ganske stabilt frem til da, men senere faller den. Det er vanlig å bruke lineær regresjonsanalyse for å beregne trender i data, noe jeg har gjort og vist med de røde linjene i figuren 2. Pga. det nevnte knekkpunktet valgte jeg å beregne en trend frem til 1972 og en ny trend etter 1973. De er beregnet uavhengig av hverandre. Trendlinjene henger nesten sammen i knekkpunktet, og de kan derfor betraktes som en trend for hele perioden. Frem til 1972 minket antall skidager med en dag hvert tiende år, mens de etter 1973 minket med elleve dager hvert tiende år.

De røde trendlinjene i figuren gir en pekepinn om hva vi kan forvente av skidager. Trendverdien i 1900 var 140 skidager, mens den i 2018 har falt til 84. Figuren viser at det er store variasjoner fra år til år. Antall skidager i 2016 var omtrent som trendverdien, i 2017 betydelig mindre og i 2018 mye mer.

Resten av innlegget er om snødybde, nedbør og temperatur i Nordmarka. Det er basert på målinger hentet fra eKlima portalen til Meteorologisk institutt. To tidligere innlegg på bloggen, Snødybde og nedbør i Nordmarka og Snødybde og temperatur i Nordmarka, har flere detaljer om dette enn jeg gjengir her i dette innlegget.

Temperaturmålingene på Bjørnholt begynte først i 2007. Jeg har derfor laget en månedlig homogenisert temperaturserie for Bjørnholt med start i 1897 basert på målingene fra Bjørnholt (360 m.o.h), Tryvasshøgda (514 m.o.h) og Blindern i Oslo (94 m.o.h.).

Snødybden har hatt en synkende trend mye lenger tilbake i tid enn da reduksjonen i antall skidager begynte på 1970-tallet. Det er forståelig, fordi det er først når det er lite snø i terrenget at en ytterligere reduksjon i snødybe får store konsekvenser for muligheten til å gå på ski.

Vintermånedene desember til mars har blitt mildere på Bjørnholt. Trenden siden 1973 er en økning på 0,32 grader celsius hvert tiår. Trendverdien i 1973 var minus 5,1 grader Celsius, mens den nå i 2018 er minus 3,6 grader celsius. Om vinteren er det ofte mildere når det faller nedbør enn når det ikke gjør det. Det er derfor interessant å se på temperaturforskjellen mellom døgn med og uten nedbør. Jeg bruker 3 mm per døgn som skille. På Bjørnholt har døgn med nedbør i desember til mars gjennomsnittlig vært henholdsvis 3,72; 2,80; 1,86 og 0,97 grader celsius varmere enn gjennomsnittet av alle døgn i de respektive månedene. Trendverdien for døgn med nedbør er nå i 2018 minus 1,2 grader Celsius. Temperaturdifferansene gjengitt over er basert på døgnverdier. Nedbør faller ofte bare i deler av døgn. Med en finere tidsoppløsning ville vi sannsynligvis fått en betydelig høyere trendverdi nå i 2018 enn minus 1,2 grader celsius.

Gustav Bjørbæk skriver i boken Marka på sitt beste at ved pluss 1 grad celcius faller ca halvparten av nedbøren som sludd eller regn, noe som reduserer snødybden. Når gjennomsnittstemperaturen om vinteren nærmer seg null grader, vil temperaturen i lange perioder, spesielt når det faller nedbør, være over 1 grad celcius. Ytterligere temperaturstigning vil derfor sannsynligvis få større virkning på skiforholdene enn stigningen som har vært til nå. Det gir større grunn til pessimisme enn figurens synkende trendlinje i skidager etter 1973 alene gjør.

Jeg vil nå se på den statistiske sammenhengen, dvs. samvariasjonen, mellom snødybde og nedbør og mellom snødybde og temperatur. Positiv samvariasjon mellom to størrelser betyr at når den ene øker vil ofte den andre også øke. Negativ samvariasjon betyr at når den ene øker vil ofte den andre minke. Korrelasjonskoeffisient er et tall mellom minus og pluss 1 som kvantitativt angir samvariasjonen. Null betyr ingen samvariasjon. Yttergrensene pluss og minus 1 betyr perfekt samvariajon, henholdsvis positiv og negativ. Samvariasjon betyr ikke nødvendigvis årsakssammenheng. Store norske leksikon har en god side som forklarer samvariasjon.

Det har vært en stigende trend i nedbør om vinteren siden begynnelsen av 1950-tallet. Nedbør er nødvendig for å få snø, og det er en positiv samvariasjon mellom snødybde og nedbør. Det betyr at vintre med mye nedbør ofte har større snødybde enn vintre med lite nedbør. For hundre år siden var denne samvariasjonen sterk, med korrelasjonskoeffisient 0,7 beregnet over 30 år. På begynnelsen av 1970-tallet ble samvariasjonen svakere, med korrelasjonskoeffisient under 0,2. Min tolkning av dette er at vinternedbøren for hundre år siden stort sett falt som snø, mens den i de siste tiårene ofte har falt som regn. Mer nedbør bidrar derfor nå lite til snødybden.

Samvariasjonen mellom temperatur og snødybde er negativ. Vintre med høy temperatur har ofte mindre snødybde enn vintre med lav temperatur. For hundre år siden var samvariasjonen veldig svak, med korrelasjonskoeffisient minus 0,05 beregnet over tretti år. På begynnelsen av 1970-tallet ble samvariasjonen sterkere, og korrelasjonskoeffisienten har i de siste tiårene vært ca minus 0,65. Min tolkning av dette er at vintrene for hundre år siden var så kalde at det betød lite om temperaturen steg litt. I de siste tiårene har vintrene vært så milde at en temperaturstigning ofte gir varmegrader, noe som reduserer snødybden.

Fotnoter

1
Antall skidager er hentet fra www.rimfrost.no. Som kilde oppgir de MET.NO (BJØRBÆK-HANSSEN BAUER). Jeg lastet ned antall dager 20180605. Jeg klikket først på 'Download Local Java Version of Rimfrost'. Jeg aksepterte RimFrost.jar som ble lastet ned og startet programmet. Etter noen sekunder startet grafisk versjon av RimFrost, og i 'The Nature Talks' valgte jeg 'Skiing Cond.Oslo'.  Rimfrost viste antall skidager grafisk. Jeg klikket på 'Raw Data', og antall skidager ble vist numerisk. Den numeriske informasjonen kopierte jeg inn i en tekst fil som analyseprogrammet mitt senere leste inn.

2
Med lineær regresjonsanalyse beregnes en trendlinje som passer best mulig med et sett målinger. Se https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_regression. Etter å ha beregnet en trend er det vanlig å beregne sannsynligheten for at helt tilfeldige målinger kunne gitt en like stor eller større trend, positiv eller negativ. Hvis sannsynligheten er mindre enn 5% pleier vi å si at den beregnede trenden er statistisk signifikant. Den svakt synkende trenden i antall skidager frem til 1972 er veldig langt fra å være statistisk signifikant, dvs. at tilfeldige variasjoner med stor sannsynlighet kunne gitt en like stor trend. Men den mye kraftigere synkende trenden etter 1973 er statistisk signifikant med god margin, dvs. at det er veldig lite sannsynlig at tilfeldige variasjoner kunne gitt en så sterk synkende trend.

Ingen kommentarer:

Legg inn en kommentar