<p>Referat</p><p><strong>Klimatologisk studie av cyklonbanor över Europa med koppling till snöförhållanden i norra Sverige</strong></p><p><em>Jakob Inghammar</em></p><p>Under de senaste decennierna har temperaturen i atmosfären ökat. En sannolik effekt av detta är en förändring av förekomst och styrka för de utomtropiska cyklonerna. Deras uppträdande spelar en betydande roll för väder och klimat över de områden där de förekommer, därför är det relevant att undersöka om samvariationer för dem existerar med till exempel snöförhållanden och temperaturer. För att utforska detta har lågtryck över norra Atlanten och Europa identifierats ur återanalysdata (ERA-40) under månaderna oktober-mars för åren 1960-1999.</p><p>Denna studie visar på en signifikant ökning av lågtrycksförekomst norr om 60°N och ett signifikant avtagande söder om 60°N. För lågtryckens styrka påvisas en signifikant positiv trend för båda dessa områden. Vid en analys för var och en av månaderna oktober-mars visas att det är under framförallt månaderna januari och februari som lågtrycken med tiden förflyttats norrut och att ingen sådan trend finns för oktober och november. Mellan årens högsta uppmätta snödjup i norra Sverige och lågtrycksfrekvensen kring norra Skandinavien finns en positiv korrelation. För medeltemperaturen på norra halvklotet och över vilka breddgrader cykloner mestadels rör sig under december-mars finns en samvariation, vid varmare förhållanden förflyttas cyklonbanorna norrut. En positiv korrelation finns mellan antal lågtryck norr om 60°N och temperaturen i Abisko.</p><p>För vintrar, som i Abisko hade vitt skilda snöförhållanden, märks en avvikelse för vilka månader som lågtrycksfrekvensen kring norra Skandinavien var hög. Då snötäcket innehöll många isiga lager var lågtrycksfrekvensen hög i början och i slutet av vintern medan den var låg för månaderna i mitten. Det omvända skedde då snötäcket istället var ovanligt poröst.</p><p>En stark samvariation finns mellan den nordatlantiska oscillationen (NAO) och lågtrycksfrekvens i de olika delarna norr och söder om 60°N av det undersökta området. Vid höga NAO-index ökar frekvensen i det norra området medan det minskar i det södra. Vid låga NAO-index sker det omvända.</p><p> </p><p><strong><em>Nyckelord:</em></strong><em> cykloner, lågtryck, återanalysdata, ERA-40, snö, Abisko</em></p><p> </p> / <p>Abstract</p><p><strong>Climatologic study of cyclone tracks over Europe and linkage to snow conditions in northern Sweden</strong></p><p><em>Jakob Inghammar</em></p><p>In the last decades the temperature in the atmosphere has been increasing. One plausible effect of this is a change in frequency and intensity of the extratropical cyclones.<strong> </strong>The appearance of the extratropical cyclones is crucial for the weather conditions and climate at the latitudes where they exist. Hence it is relevant to examine if the frequency of them are related to snow conditions and temperatures. This has been investigated over the north part of the Atlantic Ocean and Europe through detection of local minima in reanalysis data (ERA 40) regarding the sea level pressure for the months October-Mars for the years 1960-1999.</p><p>The result for cyclone frequency display a significant increase in the region north of 60°N and at the same time a significant decrease in the region south of 60°N. In both regions there is a significant increase for the cyclone intensity. This trend with shifting cyclone tracks to the north is most pronounced for the months January and February while no trend can be seen for the months October and November. The maximum snow depth in the northern part of Sweden every year and the frequency of cyclones around northern Scandinavia are positively correlated. The mean temperature of the northern hemisphere and at which latitudes the cyclone tracks mostly exist during December-Mars co-varies. For the same months a positive correlation exists for the number of cyclones in the region north of 60°N and the mean temperature in Abisko.</p><p>Different winters in Abisko with very diverse snow conditions also experienced diverseness concerning cyclone frequency around northern Scandinavia. During the winters when the snow cover was holding many icy layers; the frequency was high in the beginning and in the end of the winter seasons while the cyclone frequency was low in the middle. When the snow cover instead was very porous, the cyclone frequency occurs in the opposite way.</p><p>A strong covariance exists between the North Atlantic Oscillation (NAO) and the number of cyclones in each region north and south of 60°N of the examined area. When the NAO-index is positive the frequency of cyclones is elevated in the north region and at the same time reduced in the south region, when the NAO-index is negative the opposite occur.</p><p><em> </em></p><p><strong><em>Keywords:</em></strong><em> cyclones, reanalysis data, ERA-40, snow, Abisko</em></p><p> </p>

Referat Klimatologisk studie av cyklonbanor över Europa med koppling till snöförhållanden i norra Sverige Jakob Inghammar Under de senaste decennierna har temperaturen i atmosfären ökat. En sannolik effekt av detta är en förändring av förekomst och styrka för de utomtropiska cyklonerna. Deras uppträdande spelar en betydande roll för väder och klimat över de områden där de förekommer, därför är det relevant att undersöka om samvariationer för dem existerar med till exempel snöförhållanden och temperaturer. För att utforska detta har lågtryck över norra Atlanten och Europa identifierats ur återanalysdata (ERA-40) under månaderna oktober-mars för åren 1960-1999. Denna studie visar på en signifikant ökning av lågtrycksförekomst norr om 60°N och ett signifikant avtagande söder om 60°N. För lågtryckens styrka påvisas en signifikant positiv trend för båda dessa områden. Vid en analys för var och en av månaderna oktober-mars visas att det är under framförallt månaderna januari och februari som lågtrycken med tiden förflyttats norrut och att ingen sådan trend finns för oktober och november. Mellan årens högsta uppmätta snödjup i norra Sverige och lågtrycksfrekvensen kring norra Skandinavien finns en positiv korrelation. För medeltemperaturen på norra halvklotet och över vilka breddgrader cykloner mestadels rör sig under december-mars finns en samvariation, vid varmare förhållanden förflyttas cyklonbanorna norrut. En positiv korrelation finns mellan antal lågtryck norr om 60°N och temperaturen i Abisko. För vintrar, som i Abisko hade vitt skilda snöförhållanden, märks en avvikelse för vilka månader som lågtrycksfrekvensen kring norra Skandinavien var hög. Då snötäcket innehöll många isiga lager var lågtrycksfrekvensen hög i början och i slutet av vintern medan den var låg för månaderna i mitten. Det omvända skedde då snötäcket istället var ovanligt poröst. En stark samvariation finns mellan den nordatlantiska oscillationen (NAO) och lågtrycksfrekvens i de olika delarna norr och söder om 60°N av det undersökta området. Vid höga NAO-index ökar frekvensen i det norra området medan det minskar i det södra. Vid låga NAO-index sker det omvända.   Nyckelord: cykloner, lågtryck, återanalysdata, ERA-40, snö, Abisko / Abstract Climatologic study of cyclone tracks over Europe and linkage to snow conditions in northern Sweden Jakob Inghammar In the last decades the temperature in the atmosphere has been increasing. One plausible effect of this is a change in frequency and intensity of the extratropical cyclones. The appearance of the extratropical cyclones is crucial for the weather conditions and climate at the latitudes where they exist. Hence it is relevant to examine if the frequency of them are related to snow conditions and temperatures. This has been investigated over the north part of the Atlantic Ocean and Europe through detection of local minima in reanalysis data (ERA 40) regarding the sea level pressure for the months October-Mars for the years 1960-1999. The result for cyclone frequency display a significant increase in the region north of 60°N and at the same time a significant decrease in the region south of 60°N. In both regions there is a significant increase for the cyclone intensity. This trend with shifting cyclone tracks to the north is most pronounced for the months January and February while no trend can be seen for the months October and November. The maximum snow depth in the northern part of Sweden every year and the frequency of cyclones around northern Scandinavia are positively correlated. The mean temperature of the northern hemisphere and at which latitudes the cyclone tracks mostly exist during December-Mars co-varies. For the same months a positive correlation exists for the number of cyclones in the region north of 60°N and the mean temperature in Abisko. Different winters in Abisko with very diverse snow conditions also experienced diverseness concerning cyclone frequency around northern Scandinavia. During the winters when the snow cover was holding many icy layers; the frequency was high in the beginning and in the end of the winter seasons while the cyclone frequency was low in the middle. When the snow cover instead was very porous, the cyclone frequency occurs in the opposite way. A strong covariance exists between the North Atlantic Oscillation (NAO) and the number of cyclones in each region north and south of 60°N of the examined area. When the NAO-index is positive the frequency of cyclones is elevated in the north region and at the same time reduced in the south region, when the NAO-index is negative the opposite occur. Keywords: cyclones, reanalysis data, ERA-40, snow, Abisko

The main purpose of this thesis is to examine the mineral dust aerosol transport into the Arctic. Two three-dimensional reanalysis datasets of atmospheric composition, the Copernicus Atmosphere Monitoring Service reanalysis (CAMSRA) and the Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications, version 2 (MERRA-2), are analyzed with regard to dust transport into the Arctic. The reanalyses agree on that the largest mass transport of dust into the Arctic occurs across western Russia during spring and early summer, although large dust transport events can occur across other geographical areas during all seasons. In several aspects, the reanalyses show substantial differences. The transport in CAMSRA is considerably smaller, more concentrated and occurs at lower altitudes. Furthermore, the transport in CAMSRA is to a larger extent than MERRA-2 driven by well-defined events of dust transport in space and time. The reanalysis data are compared with surface measurements of dust in the Arctic and dust extinction satellite retrievals from the Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization (CALIOP). The comparison indicates that CAMSRA underestimates the dust transport into the Arctic and that MERRA- 2 likely overestimates it. The discrepancy between CAMSRA and MERRA-2 can in part be explained by the assimilation process where too little dust is assimilated in CAMSRA while MERRA-2 overestimates the production of light particles, causing an excessive transport, and the assimilation process further increases the dust concentration in remote areas. Despite the clear differences between the reanalyses, this study provides new insights into the spatio-temporal distribution of the dust transport into the Arctic and the transported mass is estimated to be within the range 1.5–31 Tg yr-1. The thesis also briefly examines the aerosol transport of all five aerosol species carried by the reanalyses, that in addition to dust are black carbon, organic matter, sea-salt and sulfate. The annual aerosol mass transport to the Arctic in CAMSRA and MERRA-2 are 24 Tg and 50 Tg respectively. The reanalyses show substantial differences regarding the proportions of the different aerosol types — emphasizing that it is crucial that the aerosol module manages to simulate the correct aerosol mass fractions, as the assimilation of AOD alone cannot change the proportions between the aerosols.

Weather forecasting has improved greatly since the middle of the 20th century, thanks to better forecasting models, an evolved weather observing system, and improved ways of assimilating the observation data. However, these large systematical improvements make it difficult to use the weather data for climatological studies. Furthermore, observations are scarce, and they cannot be made everywhere. One way to solve this problem is to produce reanalyses, where a fixed version of a numerical weather prediction (NWP) model is used to produce gridded analysis and forecast data with detailed descriptions of the weather by assimilating observation data for a determined time period. One of the newest regional reanalyses is UERRA (Uncertainties in Ensembles of Regional Re-Analyses), which spans over the time period 1961-2015 and covers the whole Europe. By using a fixed NWP model, the only two factors that might influence the temporal quality of a regional reanalysis dataset are the varying number and quality of weather observations, and the quality of the global driving model which gives information about boundaries and large-scale features. In this report, data from one of the UERRA products has been used with the aim to investigate the temporal consistency of the 30-hour forecast skill regarding three parameters; temperature at 2 meters height (t2m), wind speed at 100 meters height (ws100) and 500 hPa geopotential (Φ500). The work has been focused on only land points over Europe during winters and summers, as this enables to investigate the model behaviour at the lowest and highest temperatures. The 30-hour forecast skill was estimated throughout the time period from how well it performed compared to the 6-hour forecast. Temporal inconsistencies were found throughout the reanalysis, with the largest temporal differences being present for Φ500, followed by ws100. UERRA shifts its global driving model in 1979 from ERA-40 (ECMWF Re-Analysis 40) to ERA-Interim (ECMWF Interim Re-Analysis), which ends up as a significant improvement of forecast skill for all investigated parameters. Furthermore, ws100 also shows a significant skill improvement in wintertime from 1979 onwards, while Φ500 shows a systematical improvement for both seasons. In general, the forecast skill is lower in wintertime than in summertime, which might be a result from higher natural variability of the weather in winters. A quick study of forecast data from ERA-Interim shows that the same improving trend in Φ500 can be seen also in that dataset, while the two model drifts differ completely. It was concluded that the addressed issues with temporal inconsistency should be communicated to end users utilizing the UERRA datasets, as knowledge about this can be greatly beneficial when studying climatological trends and patterns and when using the model to reforecast weather events. / Väderprognostisering har utvecklats betydligt sedan mitten på 1900-talet, tack vare bättre prognosmodeller, fler väderobservationer och förbättrade sätt att samla in och nyttja observationerna. Den snabba utvecklingen gör det dock svårt att på ett tillförlitligt sätt kunna jämföra väderdata från olika tidsperioder med varandra, då det är svårt att säkerställa kvaliteten på observationer från flera decennier tillbaka. Ett sätt att lösa det här problemet är att framställa så kallade återanalyser, vilka använder en enskild väderprognosmodell för att uppskatta vädret historiskt i varje punkt i ett förutbestämt rutnät, som sträcker sig över en enskild kontinent eller hela Jorden. En av de nyaste återanalyserna är UERRA, vilket är en regional återanalys över Europa som sträcker sig över tidsperioden 1961–2015. Då en och samma modell används för att beräkna vädret över hela perioden så påverkas inte kvaliteten på datat av den historiska utvecklingen av prognosmodeller. De enda två faktorerna som kan påverka datakvaliteten är den varierande tillgängligheten till väderobservationer, samt kvaliteten på den globala modellen vilken ger information om vädret utanför Europa. För att undersöka om det finns tidsmässiga skillnader i hur konsistent eller inkonsistent kvaliteten på UERRA-återanalysen är, har väderdatat från denna analyserats med avseende på temperatur, vindstyrka och lufttryckshöjd. Arbetet har fokuserats på enbart landpunkter över Europa för sommar och vinter, då detta möjliggör att kunna se hur bra modellen presterar vid de allra lägsta och högsta temperaturerna. Datat har utvärderats genom att undersöka hur tillförlitlig en prognos för 30 timmar framåt är jämfört med en prognos för 6 timmar framåt. Resultaten visar att kvaliteten på återanalysdatat i UERRA inte är konsistent genom hela tidsperioden, där de största skillnaderna hittades för lufttryckshöjden följt av vindstyrkan. För alla tre parametrar hittades betydande kvalitetsskillnader från vilken typ av global modell som används för att ge väderinformation utanför Europa, då UERRA byter global modell under år 1979. För lufttryckshöjden sågs även att datakvaliteten ökar konsekvent även efter 1979 och framåt, vilket därmed är ett resultat från den ökande mängden väderobservationer. Generellt sågs en högre prognoskvalitet sommartid än vintertid, vilket tros vara ett resultat från att vädret varierar mycket mer vintertid vilket därmed bör göra det mer svårprognostiserat. Dessa skillnader i datakvaliteten bör tydliggöras för alla användare av UERRA-återanalysen, då det är viktigt att ha kännedom om detta före eventuella slutsatser dras från återanalysdatat om hur vädret har varit historiskt sett.

This thesis presents a micro-archaeological analysis of the osteological material from theunmarked communal grave L1977:6727, in Sigsarve, Gotland. The grave was found during the ploughing of a field and excavated in 1911. Documentation of the grave was poor; hencethe aim of this thesis was to investigate who the individuals in this grave were through their skeletal remains. The number of individuals, their age, and sex was determined, andpathological or activity-related changes were examined. A discussion on who these individuals were, whether their health could imply anything about their life, and how the grave might have been used, was based on these osteological results. The grave was likely a family grave used by a farming group. The elements displayed a fair amount of physical strain, particularly in a few individuals. The osteological material from the same grave waspreviously examined in 1912 by Carl M. Fürst. To examine the relevance of re-analysing osteological material analysed during the earlier 20th century a comparative analysis of Fürst’s and the new results was made. Although there were similarities, the older analysis provided very limited information in comparison to this analysis. / Denna avhandling är en mikroarkeologisk analys av det osteologiska materialet från flatmarksgraven L1977:6727, i Sigsarve, Gotland. Graven plogades upp och grävdes ut 1911. Då dokumentation om graven var minimal blev uppsatsens syfte att undersöka vilka individerna i graven kan ha varit genom det osteologiska materialet. Antalet individer, deras ålder och kön bedömdes, och eventuella patologiska eller aktivitetsrelaterade förändringar undersöktes. Utifrån resultaten diskuterades individernas liv, hälsa samt gravens bruk. Det kunde konstateras att graven troligen var en familjegrav som brukats av bönder snarare än jägare/samlare. Benen påvisade fysisk påfrestning, i synnerhet hos ett fåtal individer. Det osteologiska materialet undersöktes tidigare år 1912 av Carl M. Fürst. För att utreda relevansen av att åter-analysera osteologiskt material som analyserats under det tidigare 1900-talet gjordes en jämförande analys av Fürsts och de nya resultaten. Medan det fanns likheter i resultaten gav den äldre analysen mycket begränsad information i jämförelse med denna analys. / Gotland in the 3rd ML BCE