Hotande skyfall och högteknologiska framsteg - det förflutna lär oss om framtiden

Att på djupet försöka förstå begreppet skyfall är en livsavgörande uppgift som dagens hydrologer kan sägas dela med Ian Flemmings världsberömde actionhjälte.

Hydrologer följer i James Bonds fotspår?

James Bond står vid sin bil i en scen ur filmen Skyfall.
Daniel Craig som James Bond i filmen Skyfall. Foto av Francois Duhamel, AP, NTB scanpix.

Bondkaraktären har genomgått en förändring sägs det ofta i recensionerna till de senaste filmerna. Den moderna Bond avvärjer nu inte bara yttre hot och fiender som kan äventyra jordens existens. Numer konfronteras han också med sin egen historia och sina egna inre demoner.

I filmen Skyfall (från 2012) återvänder Bond för första gången till det skotska stengodset Skyfall, platsen med regntunga skyar där han växte upp som föräldralöst barn. I en dramatisk eldstrid och symbolmättad slutuppgörelse i filmen så rämnar Skyfall, samtidigt som Bond förlorar M, hans kvinnliga chef tillika den enda modersfigur han haft. Härmed har Bond upplevt katharsis*, skulle förmodligen den grekiska filosofen och vetenskapsmannen Aristoteles säga. Han har konfronterat sitt förflutna, renats och kommit ut ”på andra sidan”.    

SMHIs hydrologiforskare kan också sägas gå en livsviktig brottningskamp med fenomenet skyfall, där deras uppdrag och uppgörelse förstås sker på en mer vetenskaplig grund. Forskarna strävar efter att kunna precisera data och beslutsunderlag kring den hotbild som skyfall utgör mot mänskligt liv i tider av stigande temperaturer och klimatförändringar. 

Större städer i fokus

Det som främst intresserar hydrologerna handlar om att kunna utveckla mer precisa prognos- och varningssystem för de skyfall och översvämningar som väntas drabba större städer, i såväl Sverige som internationellt. Varför står detta i fokus? 

En del av svaret är rätt självklart och heter: urbanisering. Mellan 1950 och 2018 ökade antalet stadsbor i världen från 0,8 miljarder till 4,2 miljarder. Två procent av jordens yta består av idag städer, men mer än halva jordens befolkning bor där. 2050 förväntas 2/3 av alla människor bo i städer. 

En annan del av svaret handlar om hur regnvatten från skyfall ”beter” sig i städer. På grund av städernas hårda och släta underlag, ofta i form av betong och asfalt, så ökar avrinningshastigheten. Regnvattnet kan då inte på naturlig basis bromsas upp eller fördelas ut och rinna ner i marken över en större areal. Istället rör sig stora mängder vatten med hög hastighet och ansamlas på specifika platser i städerna, där de orsakar förstörelse och översvämningsrisker om inte stadsplanerarna har planerat för situationen på förhand.

En tredje anledning till att städer står i fokus, hänger ihop med just den höga avrinningshastigheten. Även om städers ledningssystem och reningsverk är rätt dimensionerade så uppstår problem vid extrema regn. Reningsverk tar ofta emot både dagvatten och avloppsvatten eftersom dessa inte alltid är särkopplade ledningsnät. Vid höga flöden fungerar därför inte reningen och orent vatten riskerar att okontrollerat lämna verken. 

Sammantaget gör detta att städer blir till sårbara ”hubbar” och platser, där kraftiga skyfall kan föra med sig förödande konsekvenser vad gäller människoliv, infrastruktur och ekonomiska kostnader.  

Ett svenskt exempel på där regnvatten från skyfall orsakade stor förödelse i en stadsmiljö hittar vi i Malmö, 2014. Händelsen anses vara en av de värsta urbana översvämningarna i svensk historia, med skador på byggnader och infrastruktur som uppgick till kostnader på omkring 600 miljoner kronor. 

Översvämmade bilar Malmö 31 augusti 2014
Översvämningen i Malmö, 2014. Bilden illustrerar hur regnvattnet via kraftiga flöden ansamlas på specifika platser i staden (som t ex privata källarutrymmen eller som här mitt i den allmänna gatumiljön).

Konsten gå bakåt för att komma framåt

Varför uppstår översvämningar? När och var uppstår skyfall mer exakt? Hur förbereder vi våra städer för morgondagens skyfall? Detta är nyckelfrågorna som forskarna söker svaret på. Skyfall är i regel lokala fenomen som på kort tid släpper ner stora mängder regnvatten över en begränsad areal. Därför behövs det småskaliga modelleringar som kan förmedla träffsäkra och högupplösta (läs: mer detaljerade) skyfallsprognoser som ger städer och dess invånare bättre möjlighet att skydda sig mot hotande översvämningar. 

I sydvästra Skåne finns det unika möjligheter att bedriva forskning på området. Här finns en omfattande tillgång till detaljerade nederbördsobservationer från olika mätverktyg som stationer, väderradar och mobilmaster. Mobilmasterna kommunicerar med varandra med liknande signaler som väderradarn och kan därför även med hög upplösning mäta hur regndroppar påverkar signalerna i de täta mobilnäten över städerna.

Mobilmast i kvällsljus
Genom att använda telemaster och läsa av hur mycket nederbörden stör mobilsignalerna kan forskarna få kunskap om skyfallens intensitet.

I denna högteknologiska forskningsmiljö har SMHIs hydrologer försökt förfina sina beräkningsmodeller och dataunderlag. Detta har bland annat skett genom att forskarna har utvecklat den hydrologiska modellen HYPE (Hydrological Predictions for the Environment), så att denna nu opererar med prognoser per timma istället för som tidigare med prognoser på dagsbasis. Nya och mer högupplösta data, från t ex radarbaserade källor, har sedan samkörts med den uppdaterade HYPE-modellen. Vad har resultatet blivit? Har man hittat ett sätt att få fram mer precisa och träffsäkra skyfallsprognoser för städer?

För att svara på denna fråga gick hydrologerna ”bakåt i tiden”. Forskarna stoppade in historiska data från tiden för skyfallen i Malmö 2014 i det uppgraderade och mer finskaliga modelleringssystemet och kunde då se att prognoserna som systemet gav ifrån sig överensstämde med den nederbörd som de facto hade drabbat staden.

Teknik och framsteg som imponerat på Q

De nya landvinningarna inom småskalig modellering utvecklar prognossystemen för översvämningar, vilket i sin tur ökar vår beredskap för de intensiva skyfall som väntas drabba våra städer i tätare takt, i samband ökade temperaturer och klimatförändringar. 

Svartvit bild på Q från James Bond.
I Skyfall uppdateras och föryngras karaktären Q. Den moderna Q använder, precis som SMHI, bl a superdatorer i kampen för en säkrare värld. Foto:Wikimedia commons.

SMHI är med och leder utvecklingen på området. En avgörande faktor till att så är fallet är tillgången till högteknologiska verktyg, spännande mätmetoder och avancerade beräkningsmodeller, vilka troligen hade imponerat på såväl Bond som på Q, MI-6s egen finurlige uppfinnare. 

Är dagens hydrologer då klara med sitt uppdrag att kunna förstå morgondagens skyfall och göra träffsäkra riskbedömningar för extrema regn? Riktigt där är vi inte ännu. Bland annat finns det fortfarande ej försumbara osäkerheter i prognoserna kring precisering av den plats som kommer att drabbas av skyfall. En viss osäkerhet i tid är mindre problematiskt, men att veta det precisa området som hotas av översvämningar är oumbärlig kunskap. Här behövs mer forskning och fler svar om skyfall behöver hittas.

Men kan man, som hydrologerna, konsten att både gå bakåt och framåt i tiden så är väl oddsen ganska goda att vi kan få fler svar. Framtiden kan, trots hot om skyfall, se ljus ut vad gäller bättre prognoser. Eller som göteborgssonen som vet en del om regntunga skyar, Håkan Hellström, uttrycker saken i låten Du är snart där:

”För jag tror
När vi går genom tiden
Att allt det bästa
Inte hänt än"

En bild på Mattias Fyhrs signatur.
Mattias Fyhr står i en vit t-shirt framför en vit vägg och ler in i kameran.

Mattias Fyhr (Origo Consulting) – skribent, föreläsare och verksamhetsutvecklare som ofta använder humaniora och humanistiska metoder (tex. skönlitteratur, foto, film) för engagemang och diskussioner.  

Sidansvarig Berit Arheimer