M-406 | 2015 Klima i Norge 2100 Kunnskapsgrunnlag for klimatilpasning oppdatert i 2015 NCCS report no. 2/2015 2. opplag Foto: Anne Olsen-Ryum, www.hasvikfoto.no Redaktører I. Hanssen-Bauer, E.J. Førland, I. Haddeland, H. Hisdal, S. Mayer, A. Nesje, J.E.Ø. Nilsen, S. Sandven, A.B. Sandø, A. Sorteberg og B. Ådlandsvik KLIMA I NORGE 2100 KLIMA I NORGE 2100 På oppdrag fra: Tittel: Klima i Norge 2100 Dato Kunnskapsgrunnlag for klimatilpasning oppdatert i 2015 25.04.2016 (2. opplag) ISSN nr. Rapport nr. 2387-3027 2/2015 Forfattere Klassifisering Redaktører: I. Hanssen-Bauer, E.J. Førland, I. Hadde- ● Fri ○ Begrenset land, H. Hisdal, S. Mayer, A. Nesje, J.E.Ø. Nilsen, S. Sandven, A.B. Sandø, A. Sorteberg og B. Ådlandsvik Medforfattere: L.M. Andreassen, S. Beldring, A. Bjune, K. Breili, C. A. Dahl, A.V. Dyrrdal, K. Isaksen, H. Haaken- stad, J.E. Haugen, H.O. Hygen, H.R. Langehaug, S.-E. Lauritzen, D. Lawrence, K. Melvold, A. Mezghani, O.R. Ravndal, B. Risebrobakken, L. Roald, H. Sande, M.J.R. Simpson, Ø. Skagseth, T. Skaugen, M. Skogen, E.N. Støren, O.E. Tveito, W.K. Wong Oppdragsgiver Oppdragsgivers referanse Miljødirektoratet www.miljodirektoratet.no/20804 Sammendrag Den første «Klima i Norge 2100»-rapporten ble utarbeidet i 2009. Denne nye rapporten er utarbeidet for å gi et opp- datert vitenskapelig grunnlag for klimatilpasning i Norge, og rapporten omfatter både atmosfæreklima, hydrologi, Norsk klimaservicesenter (NKSS) er et samarbeid mellom Meteorologisk institutt, Norges vassdrags- og permafrost, skred og havklima. energidirektorat og Uni Research. Senterets hovedformål er å gi beslutningsgrunnlag for klimatilpasning i Norge. I tillegg til samarbeidspartnerne er Miljødirektoratet representert i styret. KSS har en nettportal Rapporten beskriver kort årsaker til klimaendringer og variasjoner, og Norges beliggenhet i forhold til storstilte hvor data og rapporter blir gjort tilgjengelig. vær- og strømingsmønstre. Den beskriver klimautviklingen i Norge siden siste istid slik den kan tolkes fra indirekte «proksydata», og målt klimautvikling gjennom tiden med instrumentelle målinger. Deretter beskrives beregnet NKSS’ rapportserie omfatter ikke bare rapporter der en eller flere forfattere er tilknyttet senteret, men også klimautvikling gjennom det 21ste århundre under forskjellige antagelser om framtidige utslipp av klimagasser. De aller fleste av beregningene som presenteres i denne rapporten er basert på globale klimaframskrivninger fra 5. rapporter som senteret har vært med på å initiere. Alle rapporter som trykkes i serien har gjennomgått en hovedrapport fra FNs klimapanel. De beregnede endringene sammenlignes med tilsvarende verdier i den første faglig vurdering av minst en fagperson knyttet til senteret. Rapporter i denne serien kan i tillegg inngå i «Klima i Norge 2100»-rapporten. Det legges vekt på en periode mot midten, og en mot slutten av århundret. rapportserier fra institusjoner som hovedforfatterne er knyttet til. Alle klimaframskrivninger er beheftet med usikkerhet. Dette temaet er grundig behandlet i rapporten. Stikkord Klima i Norge, klimaframskrivninger, temperatur, nedbør, vind, fordampning, avrenning, snø, isbreer, flom, tørke, skred, permafrost, havklima, sjøis, havnivå. Fagansvarlig 2 3 KLIMA I NORGE 2100 KLIMA I NORGE 2100 4.4 Hydrologiske forhold .................................................91 Innholdsfortegnelse 4.5 Havnivå.............................................................91 FORORD ...........................................................7 5. FRAMTIDIGE KLIMAENDRINGER ....................................92 SAMMENDRAG......................................................8 5.1 Modeller, metoder og datagrunnlag......................................92 5.1.1 Globale klimamodeller og utslippsscenarioer .............................92 1. INNLEDNING .....................................................14 5.1.2 Usikkerhet: «høy», «med» og «lav» klimaframskrivning .....................92 1.1 Formål med rapporten.................................................14 5.1.3 Nedskalering og postprosessering......................................94 1.2 Bakgrunn for rapporten: Global oppvarming ..............................15 5.1.4 Framstilling av klimaendringer .........................................96 1.3 Innhold i rapporten . .16 5.1.5 Datagrunnlag for framskrivningene i denne rapporten.......................96 2. KLIMASYSTEMET OG VARIASJONER ETTER SISTE ISTID ...............17 5.2 Atmosfæreklima......................................................98 2.1 Klimasystemet .......................................................17 5.2.1 Lufttemperatur .....................................................99 2.2 Sirkulasjon i luft og hav ...............................................19 5.2.2 Varme døgn ......................................................101 2.2.1 Innledning ........................................................19 5.2.3 Vekstsesong......................................................102 2.2.2 Atmosfæresirkulasjon................................................19 5.2.4 Fyringsgraddager..................................................103 2.2.3 Havsirkulasjon .....................................................21 5.2.5 Sammenligning med temperaturframskrivningene i Klima 2100 (2009) ........103 2.3 Klimavariasjoner etter siste istid ........................................26 5.2.6 Årsnedbør og sesongnedbør .........................................103 2.3.1 Innledning ........................................................26 5.2.7 Samvariasjon mellom framtidig temperatur og middelnedbørsforandringer .....106 2.3.2 Rekonstruksjon av holocene klimaendringer ..............................26 5.2.8 Dager med høye nedbørverdier.......................................108 2.3.3 Årsaker til holocene klimaendringer.....................................35 5.2.9 Foreløpige resultater for nedbørintensitet («klimafaktor»)...................112 3. KLIMAET I TIDEN MED INSTRUMENTELLE MÅLINGER..................39 5.2.10 Sammenligning med nedbørframskrivningene i Klima 2100 (2009) ..........113 3.1 Om normal- og referanseperioder .......................................39 5.2.11 Vind . .113 3.2. Atmosfærisk klima ...................................................40 5.3 Hydrologi ..........................................................115 3.2.1 Lufttemperatur og avledede variable ..................................40 5.3.1 Avrenning ........................................................115 3.2.2 Nedbør...........................................................48 5.3.2 Snø ............................................................120 3.2.3 Vind .............................................................57 5.3.3 Isbreer ..........................................................120 3.3 Hydrologi ...........................................................60 5.3.4 Is på innsjøer og elver . 123 3.3.1 Avrenning og fordampning ............................................60 5.3.5 Flom ...........................................................123 3.3.2 Snø .............................................................67 5.3.6 Markvannsunderskudd og tørke ......................................126 3.3.3 Isbreer ...........................................................69 5.4 Permafrost og skred .................................................127 3.3.4 Is på innsjøer og elver . .70 5.4.1 Permafrost .......................................................127 3.3.5 Flom.............................................................71 5.4.2 Skred . .127 3.3.6 Tørke ............................................................73 5.5 Havklima og sjøis . .128 3.4 Permafrost og skred ..................................................74 5.5.1 Framtidige klimaendringer ..........................................128 3.4.1 Permafrost ........................................................74 5.5.2 Nedskalering av klimamodeller .......................................128 3.4.2 Skred . 76 5.5.3 Havforsuring......................................................131 3.5 Havklima, sjøis og havnivå.............................................77 5.5.4 Framtidig sjøis i Arktis basert på klimamodeller...........................132 3.5.1 Havklima .........................................................77 5.6 Framtidig havnivå i Norge.............................................135 3.5.2 Arktisk sjøis .......................................................83 5.6.1 Framskrivinger av relativt havnivå .....................................135 3.5.3 Observerte havnivåendringer..........................................88 5.6.2 Stormflo under framtidige havnivåendringer .............................135 4. KLIMAUTVIKLING I NÆR FRAMTID ..................................89 6. VURDERING OG BRUK AV FRAMSKRIVNINGENE .....................137 4.1 Beslutningsgrunnlag for planleggingsformål for de nærmeste tiår............89 6. 1 Usikkerhet knyttet til globale og regionale klimaframskrivninger............137 4.2 Lufttemperatur ......................................................90 6.1.1 Usikkerhet knyttet til framtidige menneskeskapte utslipp ...................137 4.3 Nedbør .............................................................90 6.1.2 Usikkerhet knyttet til naturlige variasjoner ...............................138 4 5 KLIMA I NORGE 2100 KLIMA I NORGE 2100 6.1.3 Modellusikkerhet ..................................................138 6. 2 Hvilke usikkerheter er tatt høyde for i denne rapporten? ..................139 6.2.1 Usikkerhet i de primære