Skyfallen kan bli ännu värre i ett förändrat klimat

Ny forskning kring skyfall i ett förändrat klimat visar att klimatförändringens effekt på skyfall kan ha underskattats hittills. De nya beräkningarna med en mycket mer detaljerad regional klimatmodell visar att skyfallen ökar uppemot dubbelt så mycket mot vad tidigare modellsimuleringar visat.

Forskare från SMHI har i ett europeiskt projekt studerat skyfall i ett förändrat klimat. De har använt en nyutvecklad regional klimatmodell med mycket hög upplösning och studerat 10 regnrika sommarmånader från de senaste 20 åren.

Projektet visar att den mycket högupplösta modellen ger en bättre bild av nederbörd, och då särskilt kraftiga skyfall, i dagens klimat. När forskarna sedan utför experiment med modellen för ett varmare framtida klimat blir ökningen i skyfallens intensitet mycket större än vad tidigare resultat visat på.

Kraftigt regn på stenläggning

Nya beräkningar visar att klimatförändringens effekt på skyfall kan ha underskattats hittills. De nya beräkningarna med en mycket mer detaljerad regional klimatmodell visar att skyfallen ökar uppemot dubbelt så mycket mot vad som tidigare modellsimuleringar visat.

Skyfallen blir värre

– De nya beräkningarna visar att de kraftiga regnskurarna blir värre än vad vi trott tidigare. Skyfallens intensitet ökar uppemot dubbelt så mycket mot vad vi sett i tidigare modellsimuleringar, säger Erik Kjellström, professor i klimatologi vid SMHI.

Dessa resultat är samstämmiga med vad institut i England, Schweiz och USA också har visat i liknande forskningsstudier under de senaste åren.

Längre studier nödvändiga

Kraftiga skyfall påverkar mycket i städer där vattnet kan orsaka översvämningar om det inte leds bort. I arbetet med klimatanpassning av ledningsnät i Sverige rekommenderas en klimatfaktor på minst 25 procent.

– Vi behöver nu göra längre beräkningar med olika scenarier som vi analyserar noggrant innan informationen kan börja användas i klimatanpassningssammanhang. De nya modellberäkningarna visar att klimatfaktorn eventuellt skulle behöva justeras till 50 procent eller mer, säger Erik Kjellström.

Ny mycket högupplöst modell

SMHIs forskare har de senaste åren utvecklat en modell för mycket högupplösta beräkningar på skalan 1-3 km i ett internationellt samarbete med andra institut. När upplösningen ökar i modellen blir varje beräkningsruta mindre. Sveriges yta täcks alltså av många fler beräkningsrutor i den nya mycket högupplösta modellen. För varje beräkningsruta ger modellen ett medelvärde av vad som händer inom rutan.

– Vi får en ökad realism i våra beräkningar med den mycket högupplösta modellen, men den kräver också mycket mer av våra superdatorer eftersom de behöver göra mångdubbelt fler beräkningar för samma geografiska område, poängterar Erik Kjellström.

Jämförelse mellan radarbild och två modellberäknade bilder
Ett exempel på att fler detaljer framträder i en modell med högre upplösning. Illustration Linus Magnusson, ECMWF och Lisa Bengtsson, SMHI Förstora Bild

Kartorna här ovanför visar nederbörd över delar av Skåne och Danmark den 31 augusti 2014 i samband med ett skyfall som drabbade Malmöområdet. Vänstra bilden visar nederbörd uppmätt med väderradar, mittenfiguren visar nederbörd i en klimatmodell med grov upplösning och högra bilden visar beräkning av nederbörd från den nya mycket högupplösta modellen som använts i den här studien. Färgerna visar nederbörd i mm.

Beskrivning av fler processer ger ny kunskap

Eftersom rutorna i den nya modellen är 1-3 km stora så finns fler småskaliga processer beskrivna. Särskilt kan modellen på ett bättre sätt räkna på de uppvindar som ger upphov till kraftiga bymoln.  Modeller med en lägre upplösning har på ett mer förenklat sätt beskrivit vid vilka förutsättningar modellen ska anta att bymoln kan bildas och vilka uppvindar det ger upphov till.

– Det gör att när upplösningen i modellerna ökar får vi en bättre beskrivning av klimatsystemet. Beräkningarna blir också mer detaljerade och vi får på så sätt en bättre bild av de framtida förändringarna, säger Erik Kjellström.

SMHI har genomfört studien tillsammans med det nederländska väderinstitutet KNMI i det europeiska forskningsprojektet IMPREX. Finansiering av projektet har skett inom ramen för EU:s forskningsprogram Horisont 2020. 

Diagram som jämför högupplöst och mycket högupplöst modellberäkning
Figuren visar resultat för den procent av alla timmar med högst nederbörd i klimatberäkningarna gjorda med en högupplöst klimatmodell (röda linjen) och den nya mycket högupplösta klimatmodellen (blå linje). Förstora Bild

I vänstra figuren här ovanför visas intensiteten i dagens klimat för de tio månaderna i undersökningen. Den högra visar motsvarande klimatförändringssignal, det vill säga den procentuella förändringen av skyfallens intensitet i det varmare klimatet jämfört med dagens klimat.

En jämförelse av de två modellerna visar att beräkningarna med den mycket högupplösta modellen (blå linje) ger ett intensivare regn i dagens klimat (vänster) och att klimatförändringssignalen är starkare, det vill säga att skyfallen blir ännu intensivare i det varmare klimatet (höger).

Det heldragna lodräta strecket representerar en återkomsttid på ett år, och det streckade en återkomsttid på tio år. Återkomsttid är ett mått för att en händelse i genomsnitt inträffar eller överträffas en gång under denna tid.