ICECREAMDB

Senast ändrad: 29 augusti 2016
ICECREAMDB1.jpg

Modellen beräknar fosforförluster från åkermark genom simulering

ICECREAM är en simuleringsmodell för beräkning av fosforförluster från åkermark baserad på CREAMS-modellen som utvecklats i USA, som sedan vidareutvecklats i Finland och Sverige. Med ICECREAM beräknas förluster av partikulärt och lösligt fosfor via ytavrinning och genom dräneringsledningar för enskilda fält med dygnsupplösning. För beräkningar av större områden används ICECREAMDB som är ett skal runt ICECREAM för att hantera indata, resultat och administrera körningarna.

 

{Accordion} 

Kontaktpersoner: Karin Blombäck

Fakta om ICECREAMDB

ICECREAM är en simuleringsmodell för beräkning av fosforförluster från åkermark baserad på CREAMS-modellen som utvecklats i USA, som sedan vidareutvecklats i Finland och Sverige. Med ICECREAM beräknas förluster av partikulärt och lösligt fosfor via ytavrinning och genom dräneringsledningar för enskilda fält med dygnsupplösning. För beräkningar av större områden används ICECREAMDB som är ett skal runt ICECREAM för att hantera indata, resultat och administrera körningarna.

Processer
ICECREAM beräknar förändringar i poler och flöden med dygnsupplösning och den använder klimatdata med samma upplösning som indata. Modellen har en fullständig beskrivning av vattenbalansen inkluderande nederbörd, avdunstning, transpiration, ytavrinning och dränering genom marken till grundvatten och dräneringsledningar. En modifierad ‘SCS-curve number’ metod används för att fördela inkommande nederbörd mellan ytavrining och infiltration. Vattenflöde genom marken beskrivs med ett ‘lagrings-överflöde’ koncept (den s.k. hinkmetoden), och sker när mängden vatten i ett skikt överskrider fältkapaciteten.

I ICECREAM är markens fosfor uppdelad i sex poler (kg m-2), tre oorganiska som innehåller stabilt PS, aktivt PA och labilt fosfor PL, och tre organiska: en färsk pool som består av organiskt material så som rötter och halm under nedbrytning PFO, en humuspool bestående av mer stabila organiska föreningar PSO och en pool som innehåller tillsatt stallgödsel PMAN. Flöden av P mellan pooler inkluderar växtupptag av PL, nedbrytning och humusbildning av färsk organisk P och gödsel, fastläggning av PL till färskt organiskt P och mineralisering av humus. Fosfor i mineralgödselmedel adderas till den labila poolen PL. Förluster av fosfor sker genom ytavrinning och till dräneringsledningar, och två former, löst och partikulärt P tar modellen i beaktande.

Tillämpningar
ICECREAM har bland annat testats mot försök med mätningar av P-förluster via ytavrinning i Finland (Tattari m.fl., 2001) och P-förluser via dräneringsledningar i Sverige (Larsson m.fl., 2007).

Styrkor och svagheter
ICECREAM innehåller en blandning av fysikaliskt baserade beskrivningar och empiriska ekvationer. Ytavrinningen styrs bl.a. av s.k. "Curve numbers" som ingår i den empiriska USLE-ekvationen som baseras på försök från avrinningsområden i USA. Det är därför möjligt att dessa "Curve numbers" inte är representativa utanför de områden där de är framtagna, och modellen behöver därför kalibreras när den används i Sverige.

Utveckling
ICECREAM utvecklades från CREAMS-modellen genom att bl.a. beskrivningen av ackumulering och smältning av snö förbättrades (Rekolainen och Posch, 1993) och genom att faktorerna som beskriver regnintensiteten anpassades för nordiska förhållanden (Posch och Rekolainen, 1993). Därefter har bland annat flöden genom makroporer i marken lagts till för att möjliggöra beräkning av läckage till dräneringsledningar (Larsson et al., 2007).

Referenser
Larsson, M.H., Persson, K., Ulén, B., Lindsjö, A., Jarvis, N.J. 2007. A dual porosity model to quantify phosphorus   losses from macroporous soils. Ecological Modelling 205, 123-134.

Posch, M., Rekolainen, S. 1993. Erosivity factor in the Universal Soil Loss Equation estimated from Finnish rainfall data, Agric. Sci. Finland 2,271–279.

Rekolainen, S., Posch, M., 1993. Adapting the CREAMS model for Finnish conditions. Nordic Hydrol. 24, 309-322.

Tattari, S., Bärlund, I., Rekolainen, S., Posch, M., Siimes, K., Tuhkanen, H.-R., Yli-Halla, M., 2001. Modelling sediment yield and phosphorus transport in Finnish clayey soils. Trans. ASAE 44, 297-307.


Kontaktinformation
Sidansvarig: elin.widen@slu.se