Avsnitt 5: Klimatforskarna: "Skyfallen blir allt kraftigare"

Gäster: Peter Berg och Petter Lind

Programledare: Olivia Larsson

Peter: Ett område som Sverige, när det blir varmare så kommer vi vara mer och mer i den zonen där skyfallen trivs, så då kommer det bli mer skyfall i framtiden, en längre tid av året som kan påverkas av skyfall där de kan bildas och även att de kan bli kraftigare.

[Musik]

Olivia: Att vi ska lyssna på klimatforskarna, det får vi ofta höra i samhällsdebatten, men vad är det egentligen som de säger? Det ska vi ta reda på i SMHI-poddens avsnittsserie ”Klimatforskarna”. Och SMHI har ett av Sveriges största forskningsinstitut för klimatforskning och i den här podden kommer vi gästas av både experter och forskare som jobbar här, och de kommer berätta för oss om hur världen förändras och vad vi kan göra åt det.

[Musik]

Olivia: Hej och välkomna till SMHI-podden och till avsnittsserien ”Klimatforskarna”. Det här är det femte avsnittet och vi ska prata om extremer och närmare bestämt skyfall, för det är ju så att till följd av klimatförändringarna så kan man redan nu observera en ändrad intensitet och frekvens i extremväder. Och sedan i ett allt varmare klimat blir den här typen av förändringar bara kraftigare och vi kan förvänta oss mer intensiva värmeböljor, mer intensa skyfall och samtidigt som köldrelaterade extremer blir mindre vanliga. Och det här gäller både globalt och i Sverige. Men idag kommer vi främst gå in på skyfallen och de fysikaliska processerna som gör att de ökar mer och också vilka konsekvenser det här får på samhället. Jag ska också komma ihåg att presentera oss som är i den här studion och jag heter Olivia Larsson och är kommunikatör här på SMHI men är klimatvetare, och jag har med mig två stycken skyfallsforskare och det är dels filosofie licentiat Peter Lind som är klimatforskare och som jobbar främst med utveckling och tillämpning av framför allt högupplösta klimatmodeller och hur de representerar nederbörd i dagens klimat och för scenarier i framtiden. Välkommen hit, Petter.

Petter: Tack så mycket.

Olivia: Och sedan har jag med mig filosofie doktor Peter Berg som är forskningsledare för SMHI:s hydroklimatologigrupp och som har disputerat inom atmosfärsdynamik och som sedan dess har forskat på nederbördsextremer. Välkommen hit, Peter.

Peter: Tack så mycket.

Olivia: Och nu heter ju ni Petter och Peter, och det kommer bli förvirrande för de som lyssnar så jag kommer säga för- och efternamn, så det blir lite extra formellt idag.

Peter: Jag undrar om du sa Peter…

Olivia: Sa jag det?

Petter: Ja. [Skratt]

Olivia: Ja, det är inte bara svårt för de som lyssnar, det är svårt för mig. För lika namn. Jag menade alltså Peter Berg och Petter Lind, så har vi det utklarat. Och vi ska prata om skyfall idag alltså och det är det fenomenet som är när det regnar väldigt intensivt på en kort tid och en kort tid är i det här fallet några minuter, upp till några timmar. Och det är ofta ett regn som sker över ett geografiskt litet område. Och vill man ha en definition så är SMHI:s definition att det ska regna minst 50 mm på en timme eller minst 1 mm på en minut. Nu ska vi prata lite om hur de här skyfallen uppstår. Vill du berätta om det, Petter Lind?

Petter: Ja, det kan jag göra. Skyfall är väl någonting som de flesta har någon slags bild av vad det är och vad det handlar om. Och de flesta har väl också upplevt det, kanske vid något tillfälle. De flesta har väl framför sig en bild av en varm, fuktig sommardag, som under dagens lopp växer det till moln och sedan kanske fram mot eftermiddagen-kvällen så fullkomligt öppnar sig himlen och regnet öser ner. Det kanske förekommer blixt och dunder i samband med det också. Och den här processen, den här fysikaliska processen, det handlar ju om konvektion som förekommer i många olika sammanhang, men här pratar vi om konvektion i atmosfären då. Och särskilt kraftig konvektion i samband med skyfall.

Olivia: Vad är konvektion?

Petter: Ja, konvektion, ja, det handlar ju om solen, solens strålar som värmer upp marken och när marken blir varm så värmer det upp liksom luftskiktet närmast markytan och då bildas det bubblor eller plymer som blir varma och blir varmare än omgivningen, omgivande luft, och så börjar de stiga för att de är varmare. (05:15)

Olivia: Mm, och lättare.

Petter: Ja, och när de då stiger så expanderar de här luftbubblorna och då kyls luften av, och när de har kylts av tillräckligt mycket så når man mättnad i det här luftpaketet, så att vattenångan som finns där, den börjar kondenseras och bilda molndroppar. Och sedan beroende på hur det ser ut, om det är väldigt labilt så kan de fortsätta att växa och växa då, via skurar, eller så kan det stanna vid väldigt så här vackert väder, cumulus också, det beror på hur det ser ut liksom i stabiliteten och annat.

Olivia: Ja, och [ohörbart] de här skyfallen för att de har växt jättemycket.

Petter: Precis, precis. Jag jobbar litegrann som prognosmeteorolog också och just skurar är ju någonting som man funderar ganska mycket på. Det är svårt att prognosticera skurar, just för att de är så här lokala fenomen, men man brukar prata om ett antal ingredienser som är väldigt viktiga för att man ska få skurar. Så det finns särskilt tre viktiga ingredienser i receptet för skurar och för skyfall, och då brukar man prata om dels den här instabiliteten, den är oerhört viktig i atmosfären, och då pratar man om hur temperaturen varierar med höjden. Temperaturen avtar ju med höjden, beroende på hur mycket den avtar med höjden så är den mer eller mindre stabil. Så instabilitet är jätteviktigt. Det andra som är väldigt viktigt är fukten, fukttillgången. Man behöver ha ganska mycket fukt i låga nivåer, för det är det som förs upp och sen som kan kondenseras till moln. Och den tredje viktiga ingrediensen är lyft. Man måste ju få de här paketen att lyfta och röra sig uppåt, så man får kondensation till slut. Och då, vi pratade nu om solens strålar som värmer upp marken så att den här uppåtrörelsen kan genereras av sig själv, så att luftpaketen blir varma och stiger för att de blir lättare. Men det kan också vara att man har, att det här lyftet är påtvingat av något annat, man kan ha en front till exempel, som ofta är kopplad till lågtryck, en kallfront till exempel. När den rör sig in kan den tvinga upp luften också och generera konvektion på det sättet. Eller att man har luft som rör sig över topografin och då har vi till exempel svenska fjällkedjan. Om luft rör sig upp över topografin så tvingas den ju uppåt också, och det kan trigga i gång konvektion också. Så det är väl tre viktiga ingredienser som man brukar prata om i samband med konvektion. (07:32)

Olivia: Och det var fukt, lyft och…

Petter: Instabilitet.

Olivia: Instabilitet, ja. Så skyfallen bildas då genom konvektion och oftast på varma sommardagar när den varma luften stiger uppåt. Och det kan bildas då väldigt stora moln, som bildas vertikalt, de är väldigt höga och kan hålla mycket vatten. Och nu har vi liksom lärt oss hur skyfallen bildas, men ni som forskar på skyfall, varför skulle ni säga att det är så intressant eller liksom viktigt att forska på skyfall? Peter Berg.

Peter: Ja, som Petter var inne på så är skyfallen väldigt komplexa fenomen. Det påverkar fysik från mikrometerskala med droppformation kring partiklar i luften för att dropparna ska bildas, hur de interagerar med sin omgivning, med ispartiklar, och allt det här påverkar hur starka skyfallen blir. Så det är ett väldigt intressant fenomen att studera och väldigt mycket olika inriktningar man kan ha som forskare på det. Och sen är det ju väldigt viktigt från ett samhällsperspektiv också, hur det påverkar samhället, för det kommer stora mängder vatten på kort tid, och till exempel har vi sett i fall som i Gävle förra året och Malmö för ett par år sedan hur det kan påverka väldigt mycket infrastruktur och skador i samhället, när det kommer alldeles för mycket på en gång. Och det kan uppgå till skador på flera hundratals miljoner kronor i de här fallen.

Olivia: Mm. Och det här med kostnaderna kommer vi att komma in på mer i slutet av avsnittet, för det är ju väldigt relevant och intressant. Men nu ska vi faktiskt gå tillbaka lite, för jag glömde nämna en viktig detalj i början och när jag pratade om den här definitionen av skyfall, 50 mm på en timme, så är ju det SMHI:s definition här. För jag har då hört till exempel av en klimatologiprofessor att det kan bli lite konstigt om man liksom pratar om de stora skyfallen i Malmö och så pratar man med typ någon från Brasilien, som bor på en plats där det här sker i princip varje dag. Så det ser ju väldigt olika ut, alltså definitionen av extremt regn, var man befinner sig.

Peter: Absolut, samhället är ju anpassat till det klimatet vi har och det är ju olika på hela jorden. I tropikerna har man i stort sett bara konvektiva regn och de blir mycket, mycket kraftigare, du har en mycket djupare atmosfär, alltså du har längre mellan markytan och stratosfären, där ozonlagret, där temperaturgradienten ändrar sig, så det taket som skyfallet slår i, när man får den här städstrukturen på de riktigt stora skyfallen…

Olivia: Städstrukturen? Vad var det?

Peter: Ja, det ser ut som ett smidesstäd.

Olivia: Jaha, städ.

Peter: Och man får ett, molnen växer upp och får en väldigt platt ovansida som vrider ut sig också. Och då kan de innehålla mycket mer vatten och regna ut allt det här vattnet, så det går ju inte att jämföra med de skyfallen som vi har här. Och vad man också har sett är att även om vi får torrare förhållanden till exempel i Sydeuropa längre fram i tiden, eller även nu, så blir ändå intensiteten av skyfall kraftigare. Så det kan bli torrare generellt, men ändå kraftigare när det väl regnar.

[Musik]

Olivia: Petter Lind berättade förut att skyfall är vanligare under varma dagar, och då är det ju också rimligt att tänka att skyfall blir vanligare när jorden blir varmare. Men vill du, Peter Berg, berätta hur en ökning av skyfall hänger ihop med ett varmare klimat?

Peter: Ja, grunden för konvektion, den kan i stort sett bara uppstå om det är tillräckligt varmt i atmosfären, för att man ska få de här vertikala luftrörelserna, som Petter nämnde, att lyfta fukten uppåt i atmosfären. Och för att få skyfall när det är tillräckligt stark konvektion så måste man 10 grader eller hellre runt 20 grader, 20-25 grader. Så i ett område som Sverige, när det blir varmare så kommer vi vara mer och mer i den zonen där skyfallen trivs, så då kommer det bli mer skyfall i framtiden, en längre tid av året som kan påverkas av skyfall där de kan bildas och även att de kan bli kraftigare. Sen är det andra processer som påverkar också, när det blir varmare kan luften innehålla mer vattenånga. Det kommer från basal gaslära, från [ohörbart], hette kloka tänkare förr, förr om tiden.

Petter: Ja, 1800-talet.

Peter: Ja, det var 1800-talstänkare som tittade på hur mycket av olika ämnen som kan hållas i en gas och det kan appliceras på atmosfären för hur mycket vattenånga som finns i en viss volym och ju varmare det blir, desto mer vattenånga kan den hålla utan att det kondenseras till droppar. Och man brukar räkna på ungefär 7 % mer vattenånga i ett luftpaket per grad celsius temperaturökning, och det gör att den här fukten som är så viktig för att föda skyfallen, den marknära fukten som lyfts upp, den ökar med 7 % när det blir varmare och då kan mängden vatten i skyfallen öka med 7 % ungefär. Samtidigt har vi sett i studier att skyfallen kan öka ännu mer än med 7 %, så det är de här olika återkopplingarna i molnet, mikrofysiken upp till mer storskaliga rörelser, som gör att den kan suga upp mer vattenånga i molnet och omsätta det här till skyfall. Så i flera studier har man sett att det kanske kan öka med den dubbla hastigheten, kanske 10-14 % ökning i mängden vatten som kommer ur molnen eller intensiteten vid en grads temperaturökning.

Olivia: Och det här låter ju ändå mycket, att det vid en grads temperaturökning kan bli 10-14 % ökning i den mängden vatten som kommer ur molnen, till skillnad från de här 7 % som är ökningen per grad som man ser vid annan nederbörd. Och jag vet ju att du har forskat på just det här, att liksom förstå varför det blir så mycket mer nederbörd vid skyfall beroende på grad varmare, och du publicerade en artikel om det här i Nature tillsammans med några kollegor. Vad var det för förklaring som ni kom fram till där, Peter Berg?

Peter: Där gjorde vi lite förenklade modeller av hur det fungerar med bildandet av skyfall. Man kan starta med en ganska enkel modell som man kan kalla popcorn-konvektion. Om du tänker att du har en platta och så lägger du ut majskorn på den och värmer på, så kommer de till slut att poppa, så om man tänker att poppningen är själva starten på konvektionen som bildar skyfallet. Så om man gör det i en atmosfärsmodell under förenklade förhållanden kommer det bildas små celler där konvektionen triggas. Som Petter nämnde tidigare så behövs det vissa faktorer som sammanfaller för att få i gång det här, så att man lyfter fukten och kan starta upp skyfallet.

Olivia: Och här popcornen?

Peter: Popcornen i det här fallet, precis. Och vad som händer är att när ett popcorn har kickat iväg och regnar [skratt], all logik faller litegrann, men det regnet som bildas från skyfallet kyler ner luften nära marken och ökar luftfuktigheten och när flera sådana skyfall har inträffat i en nära omgivning kan ett till skyfall bildas på en annan plats men ta hand om all den här fukten som har samlats så att de skyfallen kan växa sig ännu starkare än tidigare, så vi såg att under dagen så bildas, från mindre skurar så blir de tillsammans till lite större skurar ju längre fram på dagen man kommer och man får de här kraftiga skyfallen mot slutet av dagen, liknande vad vi ser i naturen, att det är fram mot eftermiddag-kvällen som man får de riktiga intensiva skurarna. Men den här modellen är som sagt väldigt förenklad om man tittar på enskilda celler bara, men i naturen har vi lite mer komplexa förhållanden, till exempel om man lägger på en starkare vind uppe i atmosfären så kommer den att tvinga de här cellerna att organisera sig eller gruppera sig och tillsammans kan de föda varandra och ge ännu mer intensiv nederbörd. De kan rada upp sig i fronter, som en kallfront vi kan se, där de får ytterligare kraft att bygga upp sig. (17:14)

Olivia: Okej, så från flera små kan ett stort skyfall bildas. Petter ville säga någonting också.

Petter: Ja, men det som Peter har tagit upp är ju väldigt intressant, just att man har sett i studier att, inte generellt sett men i vissa regioner, beroende på vad man tittar på för data, så ser man att den här ökningen av skyfall kan ske snabbare än den här grundläggande ökningen av att vattenångan ökar i atmosfären när det blir varmare än 7 % per grads uppvärmning. Den ökningen, att man ser lite starkare ökning än det i samband med skyfall. Dels har vi det här med att konvektionen kan organisera sig och föda celler genom sådana här fuktigare luft som sprids ut från nedanför skurarna och föder nya skurar runt omkring, så man får den här grupperingen eller vad man kan kalla det för. Men så har vi ju också det som sker inne i molnet, som också kan ge en förstärkande effekt, för i samband med att vi har vattenånga då som stiger upp och vattenångan börjar kondenseras, den här vattenångan är ju energibärare kan man säga, den tar ju energi från nära marken och för den upp i atmosfären och sen när vattenångan övergår till molndroppar när den kondenseras då frigörs det värme som man kallar för latent värme, för den är ju lite ljum när den rör sig upp i atmosfären genom vattenångan, i form av vattenånga. Men vid kondensation så frigörs det värme och då blir ju det här luftpaketet ytterligare lite varmare och det ger liksom en extra skjuts till uppåtvindarna, så man får lite starkare uppåtvindar i samband med kondensation, och de här starkare uppåtvindarna är ju en förstärkning av konvektionen. Så det kan också delvis vara en förklaring till att man ser den här starkare ökningen av skyfall i ett varmare klimat, så att man får mer kondensation och mer liksom extraskjuts till de här uppåtvindarna, så man får en återkopplingsmekanism där som också är ganska intressant.

Olivia: Mm.

[Musik]

Olivia: Och klimatmodeller, det har vi pratat ganska mycket om i de tidigare avsnitten, det är ju det som ni alla nästan jobbar med i slutändan. Och du Petter, du jobbar ju med de här högupplösta modellerna, och varför är de så viktiga för att liksom förklara skyfallen eller beskriva dem? (19:50)

Petter: Ska man börja med att prata kanske om vad vi menar med upplösning när vi pratar om klimatmodeller?

Olivia: Ja, det kan vi faktiskt repetera.

Petter: Det kanske är bra att repetera, lite kort kanske. Och i de här matematiska modellerna som vi använder i klimatmodellerna, där delar vi in atmosfären och även hav och andra delar av klimatsystemet in i ett tredimensionellt rutnät och varje sådan kub i det här rutnätet där gör vi beräkningar av meteorologiska variablerna som temperatur, lufttryck och fuktighet. Och storleken på de här kuberna, det är det som är själva rutnätets, eller gridets upplösning. Och den typiska upplösningen för en global klimatmodell ligger någonstans 50 till 100, kanske 200 kilometer i horisontell led. Sedan kan man ha lite annan upplösning i det vertikala ledet. Regionala modeller, där man tillämpar klimatmodeller över ett begränsat geografiskt område, så det är ett mindre område och då kan man också öka den här upplösningen, så man gör kuberna mindre. Och en standardupplösning på en regional klimatmodell idag ligger någonstans mellan 10 och 50 kilometer, så det är ju högre upplösning då än de globala. Om vi då ska koppla ihop det här med de här fysikaliska processerna vi pratar om, konvektion och framför allt djupkonvektion, så kan man ju ställa sig frågan då om de här globala och regionala klimatmodellerna kan simulera konvektion och skyfall på ett korrekt sätt. Och då får man gå tillbaka lite till vad vi har pratat om tidigare, vad konvektionen är, hela den här processen, så då blir det ju ganska tydligt med globala och även regionala modeller som har en upplösning på som högst då kanske 10 kilometer, att det är inte tillräckligt för att kunna simulera de här småskaliga processerna som i alla fall i början på konvektionen, när vi pratar om de här små luftbubblorna som rör sig upp och även molnfysiken blir ju svår att representera på ett sådant grid.

Olivia: Och det är ju då för att gridets, rutnätets, rutor, upplösningen i modellen, är alldeles för stor för att kunna fånga upp den här småskaliga processen som då konvektionen är. Och har det med att göra, för du sa ju att molnets storlek inte är så stort horisontellt, utan att det här skyfallsmolnet liksom växer uppåt.

Petter: Ja, i början är det väldigt små skalor överhuvudtaget, luftbubblorna som börjar röra sig upp, den konvektionen är ju bara tiotals meter, kanske hundratals meter i alla led som börjar röra sig upp, så det kan inte modellerna representera på ett korrekt sätt. Samtidigt är ju konvektionen väldigt viktig för just flödena av energi och massa som påverkar temperatur och fuktighet, så man behöver representera den här konvektionen på något sätt. Och då använder man sig av så kallade parametriseringar i modeller, och då finns det olika parametriseringar, eller en modell i modellen, en submodell som man har i klimatmodellen som man kallar för parametrisering. Och det kan man ha för alla olika typer av processer som man inte kan, som modellen inte kan simulera explicit, eller göra det på egen hand just för att de är så små. Konvektion är en, men det kan finnas andra saker som turbulens, havsis, andra processer som sker vid eller i marken till exempel.

Olivia: Så man kan då använda den här parametriseringen, som du sa en sorts modell som man stoppar in i den ursprungliga modellen. Och man stoppar då in den här parametriseringen för att konvektionen är alldeles för liten, eller liksom för småskalig för att den här originalmodellen ska kunna representera den, för att den upplösningen är mycket grövre. Men du har ju alltså jobbat med andra modeller som har en jättehög upplösning och som då ska kunna representera konvektionen. Vill du berätta om det?

Petter: Så i takt med att vi har haft teknikutveckling, beräkningskapaciteten har ökat med tiden och vi har större liksom möjlighet att lagra stora datavolymer, så har vi också kunnat öka upplösningen på modellerna. Och nu har vi en ny generation klimatmodeller där vi kan sätta storleken på de här kuberna till mellan 1 och 5 kilometer, så då snackar vi om väldigt hög upplösning. Och de kallas också allmänt för konvektionstillåtande modeller och det är just för att då, vid den här skalan, kan modellerna av sig själva simulera konvektionen. (24:44)

Olivia: Man kan man se att de liksom beskriver verkligheten på ett bättre sätt jämfört med de här statistiska? Eller hur vet man att det här är bättre?

Petter: Ja, så då får man ju testa sin modell helt enkelt, om man kör över dagens klimat, simulerar dagens klimat, och sedan får man jämföra mot observationer av nederbörd till exempel och se hur uppför sig modellen, den här högupplösta modellen, jämfört med de som kör med parametriserad konvektion och se om det skiljer sig åt. Och det är ju någonting som vi har gjort, i den gruppen där jag jobbar där vi har en sådan här högupplöst modell som heter HCLIM, där vi har kört med en upplösning på 3 kilometer och vi har kört över dagens klimat. Och sedan så har vi gjort, vi har utvärderat modellen helt enkelt och tittat på observationer, jämfört med observationer. Och man ser ju en markant förbättring när vi kör på den här väldigt högupplösta modellen, när vi kör med den modellen där man kan stänga av parametriseringen. Det blir genast en väldigt tydlig förbättring i hur nederbörden representeras. Så jämfört med observationer ser vi en verklig klar förbättring. Och det gäller i synnerhet egentligen under sommarperioden, då ser vi de största skillnaderna egentligen. Och det är ju då som vi har, [ohörbart] i större utsträckning från just konvektion. Så det är verkligen en tydlig förbättring där att köra med de här konvektionstillåtande modellerna.

Olivia: Om ni kör då, om de här modellerna då som visar sig att de är bättre än parametriseringen, vad händer i ett framtida klimat när ni kör de här modellerna? Vad ser ni för resultat?

Petter: Ja, vi har ju kört som sagt, den här HCLIM-modellen har vi kört för ett antal… Dels har vi kört för dagens klimat, men sedan har vi kört för ett antal scenarier för framtiden och vi har ju kört över vårt eget område, som vi är intresserade av. Vi har ju kört över Skandinavien och Finland, i princip. De här scenarierna då för framtiden, så har vi kört lite olika scenarier med olika uppvärmning, och det som man har sett egentligen alla år tillbaka som man har kört över det här området med klimatmodeller, så har man ju sett att nederbörden ökar generellt sett. Och det ser vi även i den högupplösta modellen, i alla de här olika upplösningarna ser vi att nederbörden ökar, framför allt under höst, vinter och vår. Där ser vi en ökning. Sedan på sommaren finns det, där är det lite större osäkerhet. Vi ser i våra körningar att vi ser en minskning just i de södra delarna av Skandinavien, i medelnederbörden under sommaren. Medan längre norrut ser man en ökning. Men där finns det lite osäkerhet, men det är någonting som vi ser.

Olivia: Men nu pratar vi om nederbörd generellt och inte skyfall?

Petter: Nu pratar vi om nederbörd generellt, hur det förändras. Sedan kan man ju titta på lite olika delar av nederbörden, just medelnederbörden är en sak, sedan kan man titta på mer extrem nederbörd och skyfall går ju in under det. Och när vi tittar där ser vi lite större skillnader mellan de här modellerna, hur de här extrema nederbördshändelserna ändras i ett varmare klimat. Och vad som är absolut tydligast är ju att den mycket mer högupplösta modellen ger en större ökning av de här nederbördsextremerna än de här modellerna som har konvektionen parametriserad.

Olivia: Peter, du ville säga någonting?

Peter: Ja, jag kan tillägga. Med de här högre upplösta modellerna och den bättre beskrivningen av skyfallsprocessen, hur den bildas konvektionen, så får de också med de här återkopplingsmekanismerna som, den extra energin som kommer från kondensation av dropparna. Det kan beskrivas bättre hur det påverkar, hur kraftig konvektionen, hur kraftiga vindarna blir. Så den här återkopplingsmekanismen, det är det som gör att vi får ett annat svar med de här modellerna än med de parametriserade, de statistiska modellerna som inte kan beskriva de här aspekterna.

Olivia: Mm. Bra förtydligande. Om jag ska försöka sammanfatta det här då, så vet vi då att skyfallen ökar och att vi har haft modeller förut där inte skyfallen har blivit helt representerade på ett bra sätt. Medan nu i de här nya modellerna kan man representera skyfallen bättre och man ser då också en större ökning av skyfallen. (29:39) Och om man jämför de här nya modellerna med observationer har de funkat bättre.

[Musik]

Olivia: Nu kanske någon undrar så här, varför kör man då inte de här högupplösta modellerna hela tiden. Och i ett tidigare avsnitt som handlade om just klimatmodeller pratade vi ganska mycket om att det blir liksom dyrare om man kör modeller som har en högre upplösning, för det blir mer data som måste processas, lagras och hanteras, och att det inte riktigt finns någon datakapacitet för att köra hela jorden genom en sådan här högupplöst modell. Så nu tänkte jag fråga dig lite om den här modellen. Ni har gjort en körning, om man gör en körning med den här modellen då för 20 år, hur lång tid tar det? För att få ett perspektiv om hur mycket data det är.

Petter: Ja, precis. Man kan ju säga först att det här gridet eller området som vi kör över, det är ju ungefär 800 x 600 gridpunkter i horisontellt led och så är det 65 vertikala nivåer, så om man räknar samman det blir det ungefär drygt 35 miljoner beräkningspunkter. Så det är ju väldigt många punkter där man ska göra den här beräkningen av temperatur och fuktighet och annat, så det tar ganska mycket beräkningskapacitet i anspråk att köra den här modellen. Så man får göra lite avvägningar, hur långa perioder man kan köra och hur stort område man kan köra över och hur många olika scenarier man kan använda då till exempel. Och när vi gjorde det här projektet, när vi körde just för olika scenarier och för dagens klimat, var vi inte ensamma utan vi samarbetade med kollegor i Norden från Danmark och Finland och Norge, just för att kunna klara av att köra de här olika körningarna. Och jag räknade ihop att det är nio stycken olika körningar som vi har gjort och varje sådan är ungefär 20 år. Det tog väldigt lång tid att göra en sådan körning, det tog ungefär fyra månader att köra igenom en sådan 20 års-körning då. Så det tog väldigt lång tid och det blir ju också väldigt mycket data att hantera, stora lagringsvolymer.

Olivia: Och det var liksom för Sverige som ni bara körde och det tog fyra månader.

Petter: Ja precis, vi körde över Norden.

[Musik]

Olivia: Nu ska vi gå tillbaka lite till skyfall. Nu ska vi prata mer om de här kostnaderna som skyfallen ger igen. Peter Berg, du pratade ju om det förut, att det kunde handla om hundra miljontals kronor för de här eventen som var i Gävle och Malmö. Gävle hörde vi mycket om, var det förra året? 2021? Ja. När allting var, eller mycket av Gävle var översvämmat. Men vad är det som liksom kostar? Var kommer de här hundra miljontals kronorna ifrån?

Peter: Ja, i det här fallet när skyfallet inträffar över ett tätbebyggt område, över en stad, är det, direkt är det ju räddningsarbete, räddningstjänsten måste rycka ut och undsätta och evakuera vatten och sedan är det störningar i infrastruktur, att kanske kommer man inte fram på vissa körbanor eller över vissa järnvägar, på järnvägssträckor. Eller att det blir större, till exempel jordskred som förstör vägar eller stoppar framkomligheten. Och det här kan ju påverka under skyfallet, men även under lång tid efteråt, större samhällsstörningar. Men sedan beror det ju mycket på var skyfallet inträffar. Inträffar det över skogen påverkar det inte lika många på samma sätt. Det är klart det är en påverkan där det är, men det behöver inte bli alls samma effekter. Vi hade ett jättestort skyfall i Fulufjället för ett par decennier sedan, som var väldigt kraftigt och man kan än idag se spår i marken efter var slamströmmar har gått och så vidare. Men det har inte de samhällskostnaderna på samma sätt, det var inte över tätbefolkat område.

Olivia: Nej, och anledningen då till att tätbefolkade områden påverkar så mycket mer, det är dels för att vi har så mycket mer människor där och vi har liksom ytor som är asfalt så att inte vattnet kan tränga ner, vill du berätta mer om det? Problemet med att vi bor så tätt?

Peter: Ja, det är ju när, när vatten kommer på marken så, det naturliga är ju att det sugs upp i jorden, en stor del av det. Visst, det rinner på ytan, men jorden suger upp mycket av nederbörden som faller. När man har som vi säger hårdgjort ytan, man har asfalterat eller lagt olika stenbeläggningar, så kortsluter man jordens upptagning av vattnet och istället börjar vattnet rinna längs marken. Och då kommer det att ansamlas någonstans, i en källare eller i lågpunkter i staden och det ger mycket större konsekvenser.

Olivia: Men hur kan man anpassa en stad till det här då? Och speciellt de som kommer i framtiden när det förväntas bli ännu mer skyfall.

Peter: Ja, det har påbörjats mycket studier om hur man kan ändra i hur man planerar sin stad. Första steget är att identifiera var kan det uppstå problem och försöka ändra så att vattnet inte ansamlas där på samma sätt. Och vad vi har idag, dagvattensystemen som leder vattnet genom gatubrunnar och evakuerar vattnet till olika ställen, det klarar till en viss del att ta hand om det, men när det blir kraftiga skyfall räcker inte det till. Det är inte dimensionerat för att ta hand om alla skyfall och vatten måste ju kunna komma någonstans, det är ju inte alltid möjligt i alla städer. Och då kan man anlägga, som man har gjort i en del städer, att man anlägger till exempel en parkyta som får översvämmas under vissa extrema tillfällen, så att man kan ansamla vatten där tillfälligt, där det inte gör någon skada på bebyggelse, utan den är designad för att kunna hålla vatten under en period. Låta jorden ta upp det, eller långsammare låta evakuera vattnet. Så att man tar bort vattnet från där det har stora konsekvenser och lägger det på ett ställe där man kan hantera vattenmängderna.

Olivia: Och för att man ska kunna planera det här behöver man liksom veta den här mängden av skyfallet som kommer kanske, och det är det som ni, delar av SMHI, räknar på eller?

Peter: Ja absolut, vi räknar mycket på det här och i och med att skyfallen är ganska små, relativt sett, och påverkar ett ganska litet område, då träffar de inte alltid observationerna, våra mätstationer. Och därför är det ganska svårt att beräkna hur kraftigt ett skyfall är från våra observationer. Då tar vi mycket hjälp av modeller. Även idag tar vi hjälp av radarmätningar som vi har haft under ett tjugotal år, för att förbättra statistiken vid beräkningarna på hur kraftiga skyfall blir och för att ge den här informationen till stadsplanerare, så att de kan designa städerna på ett hållbart sätt.

Olivia: Och det kan ju då innebära att vattnet lättare ska rinna ur på naturliga sätt, som du var inne på, men det kan också betyda att man ska bygga, i vissa fall att man måste bygga dammar och vallar uppströms i städerna för att man ska kunna hantera översvämningarna.

Peter: Ja absolut, det går inte alltid bara att hålla vattnet i en park som jag nämnde tidigare, utan det beror ju mycket på hur staden ser ut. Om det naturligt ansamlas på en viss punkt kan man, eller i ett vattendrag till exempel, om man har en å som rinner genom staden och den nivån höjs mycket av ett skyfall naturligt, då kan man behöva bygga vallar runt den för att, så att den inte svämmar över. Men även där måste man veta hur höga vallar man måste bygga, för om man dimensionerar de fel kan man istället få större effekter om vatten börjar flöda över och förstör vallarna så att de brister. Då får man långt större konsekvenser än vad man har designat sin stad för.

Olivia: Mm, så det är viktigt att ni räknar rätt?

Peter: Absolut.

Olivia: Och det här är ju olika typer av klimatanpassningsåtgärder och vi kommer att prata mer om det i ett helt avsnitt framöver, för SMHI är också, eller på SMHI finns också ett nationellt kunskapscentrum för klimatanpassning och de samlar då in, utvecklar och tillgängliggör den kunskapen som finns på det här området. Så den expertisen ska vi få reda på i ett avsnitt längre fram.

[Musik]

Olivia: Jag tänker att jag har lärt mig att skyfall bildas genom konvektion och att skyfallsmolnen växer uppåt och att de kan växa tills de når stratosfären. Och höjden till stratosfären är förhållandevis låg här, vilket gör att våra skyfall här i Sverige aldrig kan växa sig så stora som i tropikerna. Men så är alla platser också anpassade till sina typer av extremer, och när extremer som skyfall blir mer intensiva måste vi anpassa vårt samhälle till det. Och man kan se att skyfallen blir mer intensiva, både globalt och i Sverige, och för att få en bättre förståelse för skyfallen och hur de förväntas öka i framtiden har man börjat att kunna använda sig av väldigt högupplösta modeller som kan beskriva den här konvektionsprocessen, alltså processen när skyfallen bildas, för tidigare har man använt sig av globala modeller med en mycket lägre upplösning som inte har kunnat fånga upp den här konvektionsprocessen, så man har fått stoppa in en beskrivning av den istället, en så kallad parametrisering. Och man har då sett att de här modellerna med en högre upplösning, att de, om man jämför dem med observerade mätdata, så har de stämt bättre med verkligheten och de här modellerna visar också på mer intensiva skyfall i framtiden. Vill ni tillägga någonting? Skyfall är lite som popcorn, tyckte Peter. [Alla skrattar] Då vill jag säga tack så mycket för att ni var med i det här avsnittet och lärde oss massa om skyfall och fysik och sådant.

Petter: Tack själv.

Peter: Tack så mycket.

Du har lyssnat på en podd från SMHI, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut.