Intensiv nederbörd och hydrologisk risk

Småskaliga fenomen som intensiv, lokal nederbörd är svåra att prognosera p g a att dagens meteorologiska prognosmodeller har för låg rumslig upplösning. I detta projekt utreds därför nyttan av högupplösta nederbördsprognoser för hydrologisk riskbedömning, med specifikt fokus på intensiv korttidsnederbörd. Projektets deltagare kommer från Karlstad Universitet, SGI och SMHI och finansieras av MSB (Myndigheten för samhällskydd och beredskap).

Översvämningar orsakade av stora nederbördsmängder är ett vanligt problem i Sverige, som dessutom förväntas öka i takt med klimatförändringen. I vissa fall är översvämningen en följd av långvarigt regnande från stora nederbördsområden (t.ex. fronter). I andra fall handlar det om korta, intensiva skurar vars volym inte hinner infiltrera eller dräneras utan den ansamlas på markytan (s.k. pluviala översvämningar).

Denna sistnämnda typ av händelser, som oftast uppträder sommartid i samband med lokal konvektion, drabbar särskilt urbana områden, med stor andel hårdgjord yta, samt områden med kraftig lutning och/eller tunna jordar. Risken för skador på byggnader och infrastruktur är betydande.

Regn åska

Intensiv, lokal nederbörd är emellertid mycket svår att prognosera just eftersom det är ett så småskaligt fenomen. Dagens meteorologiska prognosmodeller har inte tillräckligt hög rumslig upplösning för att fullständigt beskriva t.ex. lokal konvektion. Dessutom de atmosfäriska processerna komplexa och delvis ofullständigt kända.

I syfte att förbättra träffsäkerheten i nederbördsprognoser sker kontinuerlig utveckling av ny metodik, t.ex. genom att använda radarobserverad nederbörd för att bättre beskriva nederbördssituationen vid prognostillfället och under de närmaste timmarna framåt.

Vad gäller vattenflödesprognoser (d.v.s. översvämningsrisk) utfärdas dessa idag operationellt en gång dagligen med ett tidssteg på 1 dygn. Prognoserna görs med en hydrologisk modell som använder temperatur och nederbörd som indata. Eftersom tidssteget är 1 dygn måste prognoserad nederbörd ackumuleras över dygnet till ett dygnsmedelvärde. För utdragen frontnederbörd kan dygnsmedelvärdet vara någorlunda representativt för den verkliga nederbörden, men för korta, intensiva händelser är dygnsmedelvärdet inte representativt. Därför kan pluviala översvämningar normalt inte förutsägas i dagens prognossystem.

Syfte

Mot denna bakgrund syftar projektet till att utreda nyttan av högupplösta nederbördsprognoser för hydrologisk riskbedömning, med specifikt fokus på intensiv korttidsnederbörd. Aktiviteter inom projektet inkluderar:

1. Framtagning av databaser med högupplösta nederbördsobservationer  och prognoser
  
2. Utveckling av metodik för sannolikhetsprognoser
  
3. Utvärdering av prognosernas träffsäkerhet och användbarhet ur ett hydrologiskt perspektiv
  
4. Utredning av de ekonomiska konsekvenserna av intensiv nederbörd
 

Metodik

Projektet är organiserat i fyra arbetspaket (WP):

MSB_WP1-4_20130422
Figur 1. Övergripande projektorganisation. Boxarnas färger representerar de olika arbetsgrupperna, WP 1-4.

WP1: Sammanställning och analys av olika nederbördsprodukter, både observationer och prognoser.

WP2: Metodik för bearbetning av ursprungliga nederbördsprognoser till skräddarsydda produkter för olika typer av efterföljande hydrologisk modellering.

WP3: Utvärdering av nederbördsprodukter i olika fallstudier.

WP4: Ekonomiska konsekvenser, skadefunktioner och analysverktyg.