Advanced

En undersökning av samband mellan förändringar i fenologi och temperatur 1982-2005 med hjälp av GIMMS datasetet och klimatdata från SMHI

Bergman, Carl (2009) In Lunds universitets Naturgeografiska institution - Seminarieuppsatser
Dept of Physical Geography and Ecosystem Science
Abstract
The earth’s climate is undergoing vast and rapid chages due to the increased greenhouse gases
in the atmosphere. These changes in the atmosphere are affecting life on earth in many
different ways. This degree thesis attempts to quantify the changes in vegetation phenology in
Europe during the last 23 years and link these changes to changes in temperature.
The phenological parameters that were studied were extracted from the GIMMS dataset using
the computer program TIMESAT which calculates phenological parameters from a curve
fitted to NDVI values in a satellite timeseries. The parameters calculated from the GIMMS
were:Amplitude, Start of season, End of season, Length of season, Large integral, Maximum
value and the base value. For... (More)
The earth’s climate is undergoing vast and rapid chages due to the increased greenhouse gases
in the atmosphere. These changes in the atmosphere are affecting life on earth in many
different ways. This degree thesis attempts to quantify the changes in vegetation phenology in
Europe during the last 23 years and link these changes to changes in temperature.
The phenological parameters that were studied were extracted from the GIMMS dataset using
the computer program TIMESAT which calculates phenological parameters from a curve
fitted to NDVI values in a satellite timeseries. The parameters calculated from the GIMMS
were:Amplitude, Start of season, End of season, Length of season, Large integral, Maximum
value and the base value. For each year in the timeseries a value for each of the different
parameters was calculated and from these values changes were calculated. These phenolgical
changes were then compared to changes in temperature parameters calculated from MESAN
climate modell data. The temperature paramaters used were monthly means from January to
April, a mean of the months January to April and the number of weeks from the first week of
the year until the weekly meantemperature exceeds 5ºC. The analyses were carried out on
three different levels: continental ie Europe, regional eg southern Sweden, the British Isles etc
and on pixel level. The analyses on the continental and regional levels were visual analyses
while the analyses on the pixel level were statistical.
The results of this study can neither confirm nor disconfirm the hypothsesis that the changing
temperature has influenced vegetation phenology in Europe. However it can be concluded that
it in general has become warmer in Europe during the study period, it can also be concluded
that the growing season of the vegetation has lengthened and that the green biomass has
increased. (Less)
Abstract (Swedish)
Utsläppen av växthusgaser, som till exempel koldioxid, i atmosfären leder till ökade
temperaturer runt om på jorden. I tidningarna kan man läsa att den ökande temperaturen leder
att glaciärer och polarisar smälter. Men ett annat problem med klimatförändringarna som ofta
hamnar i skymundan i media är hur ekosystemen påverkas av de ökande temperaturerna. I det
här arbetet försöker jag visa hur den ökande temperaturen påverkar vegetation i Europa, och
det försöker jag göra genom att undersöka hur årligen återkommande händelser i naturen har
utvecklats ett ämne som kallas fenologi. Mer specifikt vad jag tittar på är när grönskan
återkommer till Europa efter vintern, exempelvis vid vilken tidpunkt trädens blad slår ut på
våren. Sedan... (More)
Utsläppen av växthusgaser, som till exempel koldioxid, i atmosfären leder till ökade
temperaturer runt om på jorden. I tidningarna kan man läsa att den ökande temperaturen leder
att glaciärer och polarisar smälter. Men ett annat problem med klimatförändringarna som ofta
hamnar i skymundan i media är hur ekosystemen påverkas av de ökande temperaturerna. I det
här arbetet försöker jag visa hur den ökande temperaturen påverkar vegetation i Europa, och
det försöker jag göra genom att undersöka hur årligen återkommande händelser i naturen har
utvecklats ett ämne som kallas fenologi. Mer specifikt vad jag tittar på är när grönskan
återkommer till Europa efter vintern, exempelvis vid vilken tidpunkt trädens blad slår ut på
våren. Sedan har jag jämfört fenologin med temperaturdata som jag har fått från SMHI’s
klimatmodell MESAN.
För att kunna undersöka fenologin i ett så stort område som Europa så har jag titta på
satellitbilder och analyserat dem med hjälp av ett datorprogram som heter TIMESAT. Genom
TIMESAT har jag kunnat beräkna hur mycket vissa fenologiparametrar har förändrats. När
jag väl hade beräknat förändringen av fenologin beräknade jag förändringen av temperatur
under samma tidsperiod och jämförde de olika förändringarna med varandra. Jag gjorde tre
förändringsanalyserna på tre olika nivåer, en mycket storskalig där jag tittade på hela Europa,
en analys på mindre områden exempelvis södra Sverige, Brittiska öarna och statistiska
analyser på speciellt utvalda pixlar i satellitbilderna.
Resultaten visar att det har förekommit kraftiga förändringar i både temperatur och i
växtfenologi. Exempelvis har medeltemperaturen i Europa under perioden 1982-2004 ökat
med 0,89ºC enligt MESAN och under samma period har säsongsstarten, det vill säga
tidpunkten när grönskan börjar komma tillbaka efter vintern, tidigarelagts med ungefär 13
dagar. Tyvärr har jag inte lyckats bekräfta hypotesen att de fenologiska förändringarna beror
på de kraftiga temperaturförändringarna som vi har upplevt. Jag tror dock att det är högst
osannolikt att de senare årens kraftiga förändringar i växtfenologi inte beror på
temperaturförändringarna som Europa har genomgått. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Bergman, Carl
supervisor
organization
alternative title
A study of the relationship between change in phenology and temperature between 1982 and 2005 using the GIMMS dataset and climate data from SMHI
year
type
H1 - Master's Degree (One Year)
subject
keywords
TIMESAT, geografi, naturgeografi, fjärranalys, växtfenologi, Europa, klimatförändring, GIMMS, MESAN
publication/series
Lunds universitets Naturgeografiska institution - Seminarieuppsatser
report number
161
language
Swedish
id
1886753
date added to LUP
2011-04-04 11:12:27
date last changed
2011-12-19 11:10:51
@misc{1886753,
  abstract     = {The earth’s climate is undergoing vast and rapid chages due to the increased greenhouse gases
in the atmosphere. These changes in the atmosphere are affecting life on earth in many
different ways. This degree thesis attempts to quantify the changes in vegetation phenology in
Europe during the last 23 years and link these changes to changes in temperature.
The phenological parameters that were studied were extracted from the GIMMS dataset using
the computer program TIMESAT which calculates phenological parameters from a curve
fitted to NDVI values in a satellite timeseries. The parameters calculated from the GIMMS
were:Amplitude, Start of season, End of season, Length of season, Large integral, Maximum
value and the base value. For each year in the timeseries a value for each of the different
parameters was calculated and from these values changes were calculated. These phenolgical
changes were then compared to changes in temperature parameters calculated from MESAN
climate modell data. The temperature paramaters used were monthly means from January to
April, a mean of the months January to April and the number of weeks from the first week of
the year until the weekly meantemperature exceeds 5ºC. The analyses were carried out on
three different levels: continental ie Europe, regional eg southern Sweden, the British Isles etc
and on pixel level. The analyses on the continental and regional levels were visual analyses
while the analyses on the pixel level were statistical.
The results of this study can neither confirm nor disconfirm the hypothsesis that the changing
temperature has influenced vegetation phenology in Europe. However it can be concluded that
it in general has become warmer in Europe during the study period, it can also be concluded
that the growing season of the vegetation has lengthened and that the green biomass has
increased.},
  author       = {Bergman, Carl},
  keyword      = {TIMESAT,geografi,naturgeografi,fjärranalys,växtfenologi,Europa,klimatförändring,GIMMS,MESAN},
  language     = {swe},
  note         = {Student Paper},
  series       = {Lunds universitets Naturgeografiska institution - Seminarieuppsatser},
  title        = {En undersökning av samband mellan förändringar i fenologi och temperatur 1982-2005 med hjälp av GIMMS datasetet och klimatdata från SMHI},
  year         = {2009},
}