uu.seUppsala University Publications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
A Trend Analysis of Deposition of Nitrogen and Sulphur in Sweden over 1990-2013
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences, LUVAL.
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
En trendanalys av svavel- och kvävedeposition i Sverige för perioden 1990-2013 (English)
Abstract [en]

This study has aimed at obtaining new knowledge in trends of deposition of sulphur and nitrogen in Sweden over the period 1990-2013. Analyses were made using The Multi-scale Atmospheric Transport and Chemistry (MATCH) model, developed by SMHI, and measurements of bulk wet deposition collected from 394 measurement sites distributed in Sweden. Besides the trend analysis, a comparison between the observations and MATCH was done in order to evaluate the model performance on smaller geographical scale. It was also possible to use different simulations performed by MATCH in order to determine contributors to the trends in deposition. 

Results revealed that trends in deposition of oxidised sulphur and oxidised nitrogen are significantly declining. In south-western, south-eastern and northern Sweden the observed (modelled) wet deposition of oxidised sulphur has decreased by -2.1 (-2.9), -2.5 (-2.9) and -2.4 (-3.0) % yr-1 respectively and for oxidised nitrogen -0.8 (-1.3), -1.1 (-1.3) and -0.9 (-1.6) % yr-1. This means that the trends estimated by MATCH are declining more than the measurements. The linear trends in deposition of reduced nitrogen were also declining, although not significant in two of the cases. South-West, South-East and North had the observed (simulated by MATCH) trends: -0.3 (-0.6), -0.8 (-0.6) and -0.8 (-1.6) % yr-1 respectively. It could also be shown that the largest bias (mean error) between MATCH results and observed data in wet deposition was found in south-western Sweden, which was the case for all the compounds oxidised sulphur and reduced and oxidised nitrogen and among them reduced nitrogen had the largest deviation, with a bias of -358 mg. This means that the model resulted in smaller wet deposition of reduced nitrogen, 21.8 % of the observed mean 1990-2013.

Different contributors to the trends were investigated and the results revealed that the decrease in European emissions has been most substantial for declining deposition. It was also shown that interannual variations in meteorology has a small but significant impact. For all the compounds oxidised sulphur and reduced and oxidised nitrogen MATCH revealed that their respective declining trends in wet deposition has in fact been decelerated by meteorological variations. This means that if there were no interannual meteorological variations the trends would decline even more.

Abstract [sv]

Deposition är ett meteorologiskt begrepp som beskriver en process där gaser och partiklar i atmosfären faller ned på markytan via turbulent transport eller nederbörd. I Sverige är jordlagret tunt och därmed känsligt för försurning, det är känt att deposition av både svavel och kväveföreningar kan bidra till försurning och kväveföreningar kan bidra till övergödning av miljön. Utsläpp av svavel och kväve bidrar till ökad deposition som kan bidra till förstörelse av ekosystem, typiska exempel är skogar som dött p.g.a. försurning och algblomningen i Östersjön orsakat av övergödning. Svante Odén var en svensk forskare som för mer än 50 år sedan hävdade att de sura regnen i Sverige var orsakade av långväga transporter av luftföroreningar. Det stod klart att det behövs internationella samarbeten för att ta itu med problemen försurning och övergödning. Det har därefter pågått arbeten för att minska utsläpp av föroreningar i Europa med förhoppningen att det ska leda till en nedåtgående trend av nedfall av kväve och svavel och ett exempel är Göteborgsprotokollet som trädde i kraft 2005 där länder tilldelades utsläppstak som skulle nås till 2010.

Den här studien gjordes i syftet att kartlägga och utvärdera hur trenderna i deposition av svavel och kväve har sett ut för perioden 1990-2013. Till förfogande fanns modellresultat från SMHI:s atmosfäriska kemiska transportmodell MATCH och dessa har kunnat jämföras med mätningar av våtdeposition, vilket är deposition orsakat av nederbörd, runtom i Sverige. Genom olika modell-simuleringar från MATCH har det också varit möjligt att studera vilka de bidragande faktorerna till eventuella trender har varit.

Resultaten visade att depositionen har varit nedåtgående i hela Sverige för oxiderat svavel och oxiderat kväve. Detta kan till stor del kopplas till de utsläppsminskningar som har skett i Europa, vilket kunde visas med hjälp av MATCH. Dock var trenderna för deposition av reducerat kväve mer osäker och utsläppen av reducerat kväve i formen ammoniak har inte varit lika nedåtgående som för svavelutsläpp. År 2010 var det 6 länder som överskred utsläppstaken för ammoniak. Ammoniak är en luftförorening som framförallt släpps ut från jordbrukshantering. Detta innebär alltså att det krävs fortsatt arbete för att minska nedall av reducerat kväve.

I jämförelsen mellan mätningar och modellresultat visade det sig att resultaten skiljer sig och depositionen beräknat med MATCH är lägre än den uppmätta datan. Skillnaderna var som störst för sydvästra Sverige och mindre för norra Sverige, speciellt svårt var det för modellen att simulera våtdeposition av reducerat kväve. Studien visar alltså att det finns potential för MATCH att förbättras.

Place, publisher, year, edition, pages
2019.
Series
Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, ISSN 1650-6553 ; 449
Keywords [en]
wet deposition, dry deposition, reduced nitrogen, oxidised nitrogen, oxidised sulphur, acidification, eutrophication, precipitation, Svante Odén, long range transport, MATCH
Keywords [sv]
torrdeposition, våtdeposition, deposition, reducerat kväve, oxiderat kväve, oxiderat svavel, försurning, övergödning, nederbörd, Svante Odén, MATCH, långvägstransport
National Category
Meteorology and Atmospheric Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-379183OAI: oai:DiVA.org:uu-379183DiVA, id: diva2:1295922
External cooperation
SMHI
Subject / course
Meteorology
Educational program
Master Programme in Physics
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-03-13 Created: 2019-03-13 Last updated: 2019-03-13Bibliographically approved

Open Access in DiVA

bilaga(5318 kB)19 downloads
File information
File name ATTACHMENT01.pdfFile size 5318 kBChecksum SHA-512
3aab5eac81766b9579a4c3a5b126e9b537c1093b89746372c220993761370cd5925e1aef8cdc933e466ea92790675f3dc9c1f1b6d6f9e3070a111ba836e310b4
Type attachmentMimetype application/pdf

By organisation
LUVAL
Meteorology and Atmospheric Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 97 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf