Sådan er data blevet til

Klimamodeller findes i flere forskellige udgaver. De benytter bl.a. koncentrationen af drivhusgasser i atmosfæren til at give et bud på fremtidens regionale eller globale klima.

En klimamodel er en matematisk model til at beregne klimaets udvikling i form af f.eks. ændringer i temperatur og nedbør. Klimaforskerne anvender klimamodeller til at beregne klimaet frem i tiden med afsæt i en række antagelser.

Nuværende klimaforandringer afhænger primært af indholdet af drivhusgasser som f.eks. CO₂ i atmosfæren. Derfor indgår koncentrationen af drivhusgasser i klimamodellerne anvendt i Klimaatlas. Det sker via såkaldte udledningsscenarier. Udledningsscenarierne er bud på udviklingen af fremtidens globale udledning, og dermed koncentration, af drivhusgasser i atmosfæren. Det vil sige, at fremtidens klima beregnes ud fra mulige fremtidsscenarier, som afspejler indholdet af drivhusgasser i atmosfæren.

Flere typer modeller

Klimaforskerne arbejder med flere typer klimamodeller, herunder både globale og regionale modeller.

En global klimamodel dækker hele Jorden og kan f.eks. anvendes til at undersøge gensidige påvirkninger mellem atmosfæren, oceanerne og Jordens overflade. Oceanerne påvirker f.eks. atmosfæren ved at transportere varmt vand fra varme dele af verden til køligere dele. Dermed opvarmer oceanet atmosfæren i de ellers køligere områder. Med de globale klimamodeller undersøger klimaforskerne, hvordan f.eks. Golfstrømmen og havisens udbredelse i Arktis påvirkes af nuværende og kommende klimaforandringer.

En regional klimamodel dækker et mindre område som f.eks. Europa. Det gør den bedre i stand til at beregne klimaudviklingen på mindre skala og gengive detaljer som f.eks. bakker, søer, fjorde og beplantning og dermed deres effekter på klimaet.

Både globale og regionale klimamodeller leverer data til Klimaatlas. Ud over at bidrage til Klimaatlas, kan resultater fra de regionale klimamodeller anvendes dels i indsatsen for at tilpasse samfundet til de igangværende klimaændringer; dels som input til mere specialiserede modeller, som kan beregne klimapåvirkninger på f.eks. grundvand og økosystemer.

Senest opdateret: Februar 2023
© DMI

Nøjagtigheden af det beregnede fremtidige klima i Danmark er vurderet på baggrund af 65 klimamodeller. Ingen af modellerne er perfekte, men når de sammenholdes, udlignes deres individuelle svagheder og bliver en styrke.

Data for fremtidens klima i Danmark præsenteret i Klimaatlas er baseret på op til 65 forskellige klimamodeller i et såkaldt model-ensemble.

Model-ensemblet er forskellige kombinationer af otte globale klimamodeller og ti regionale klimamodeller.

Modellerne har beregnet klimaet for det samme geografiske område og med samme mængde drivhusgas i atmosfæren. Det gør det muligt at sammenligne de enkelte modellers klimaudvikling.

Model-ensemblet er koordineret i et internationalt samarbejde, CORDEX, hvor data ligger frit tilgængeligt.

Modellerne styrker hinanden

Klimamodellerne i model-ensemblet adskiller sig ved, at de indeholder forskellige matematiske formuleringer af centrale fysiske processer i klimasystemet. F.eks. behandler klimamodellerne dannelse af skyer forskelligt. Det betyder, at nogle modeller danner meget regn i bestemte områder, mens andre danner mindre. På samme vis er nogle modeller relativt varme, mens andre er køligere.

Ingen af modellerne er formentlig perfekte, og de afviger mere eller mindre fra den virkelige verden, når de sammenlignes med observationer af vejret og klimaet.

Den enkelte model i ensemblet har derfor både styrker og svagheder i forhold til nøjagtigheden af det beregnede klima. Denne forskellighed fører til en spredning i model-ensemblets forudsigelse af klimaparametre som f.eks. temperatur, nedbør og vind.

Ensemblet bestemmer usikkerheden

Beregning af fremtidens klima er forbundet med usikkerheder, og spredningen af resultaterne i model-ensemblet er et mål for den usikkerhed.

I Klimaatlas er intervallerne for usikkerhed angivet for de enkelte parametre som en søjle i graferne og som et interval for tal-data.

Usikkerheden er vist som såkaldte 10- og 90-percentiler af model-ensemblet. For parameteren 'temperatur' betyder det f.eks., at den øvre usikkerhedsgrænse er det niveau, hvor modelklimaet i blot 10 % af modellerne i ensemblet er varmere. Tilsvarende er den nedre usikkerhedsgrænse det niveau, hvor modelklimaet i blot 10 % af modellerne er køligere.

Model-ensemblet bruges således til at vurdere usikkerheden af generelle ændringer i f.eks. årlig gennemsnitstemperatur og årlig nedbør.

Senest opdateret: Februar 2023
© DMI

Klimaatlas viser, hvor meget det regner, når det regner mest - både nu og i fremtiden. Sandsynligheden for ekstremt regn er beregnet ved hjælp af metoden ekstremværdi-teori, og data er justeret i forhold til observationer.

Ekstreme vejrhændelser, som voldsomme regnvejr, har store konsekvenser, selv om de forekommer sjældent. Et regnvejr kan enten være ekstremt, fordi det regner kraftigt i en længere periode, eller fordi det regner meget intenst i kortere tid.

I Klimaatlas finder du data for maksimal time- og døgnnedbør. Timeværdien fortæller, hvor meget nedbør der maksimalt falder på en time. Døgnnedbøren er tilsvarende den maksimale mængde nedbør, der falder over et døgn. Nedbør indregner både regn, sne, slud og hagl.

Matematik afslører sjælden nedbør

Klimaatlas viser, hvor meget regn såkaldte 2-, 5-, 10-, 20-, 50- og 100-årshændelser svarer til for både time- og døgnnedbør, nu og i fremtiden. En 100-årshændelse for et bestemt sted betyder, at det regner så meget, at det statistisk kun sker på det sted én gang hvert 100. år. Mængden af regn kaldes returværdien for hændelsen. En 100-årshændelse har en højere returværdi end en 10-årshændelse; f.eks. 86 mm i forhold til 56 mm. Derfor opleves 100-årshændelsen som mere ekstrem.

Ekstreme hændelser forekommer kun sjældent. Det kræver derfor særlige metoder at beregne, hvor meget sandsynligheden for ekstremregn ændrer sig i løbet af dette århundrede. F.eks. er det vanskeligt at sige noget om en 100-årshændelse på baggrund af 30 års data. Klimaatlas bruger derfor en metode, der kaldes ekstremværdi-teori, til at beregne sandsynligheden for ekstreme hændelser nu og i fremtiden.  

Virkeligheden justerer modellen

Klimamodellerne er ikke perfekte. Intense og lokale fænomener som ekstremregn og skybrud er særligt udfordrende, og modellerne kan ikke beregne mængden af ekstremregn, så det svarer til observationer. For perioden 1979 til 2012 beregnes ekstremværdi-fordelingen derfor både for klimamodellen og for de rigtige vejrobservationer. De to fordelinger sammenlignes, og der opstilles en funktion, der beskriver sammenhængen mellem dem. Funktionen bruges til at justere modellens beregnede returværdier, så der bliver størst mulig overensstemmelse mellem resultater fra modellen og de observationer, der findes for nutiden.

Fænomenet 'skybrud' er defineret som mere end 15 mm nedbør på 30 min. Det er en udfordring at beregne hyppigheden af skybrud, da modeldata er for timenedbør, som altså ikke med sikkerhed afslører, om der har været tale om skybrud. En analyse af danske observationer har dog vist, at den procentvise ændring i hyppigheden af skybrud kan tilnærmes ved at følge en 3-årshændelse i timenedbør. Den tilnærmelse bruges i Klimaatlas, og skybrud kan så beregnes på samme måde som andre ekstreme hændelser.

Senest opdateret: Februar 2023
© DMI

Beregninger af fremtidens stormfloder bygger på observationer, modeller og viden om de generelle vandstandsstigninger.

En stormflod er betegnelsen for en periode med markant forhøjet vandstand ved kysterne. Stormfloden kan skyldes kraftig pålandsvind, eller den kan skyldes, at vand hober sig op f.eks. i bunden af en fjord eller i et smalt stræde, når højvande mødes fra to retninger. Ophobning af vand, uden at det samtidigt blæser voldsomt, kaldes en 'stille stormflod'. I danske farvande opstår stille stormfloder typisk i forbindelse med, at vand skvulper tilbage fra Østersøen.

En stormflod kræver som regel vind med styrke af stormende kuling. Det svarer til en vindhastighed på over 21 m/s. Grænsen til storm går ved 24,5 m/s.

Modeller forudsiger ekstrem vandstand

Klimaatlas præsenterer lokale stormflodshøjder i form af 20-, 50-, 100- og 10.000-årshændelser for forhøjet vandstand. Højden af en 20-års stormflodshændelse er den forhøjede vandstand, der statistisk set kun forekommer én gang hvert 20. år. Klimaatlas angiver også hyppigheden og varigheden af lokale vandstandsvarslinger. Stormflodshøjden påvirkes både af den stigende vandstand og af ændringer i vinden over havet.

Til at beregne vandstanden for stormfloder i fremtidens klima, anvendes DMI's havmodel, der også benyttes til varsling af stormfloder. Den tager bl.a. højde for ændringer i vindstyrke og vindretning i fremtiden. Med havmodellen er vandstand og stormfloder simuleret for perioden 1981-2010, som repræsenterer nutidens klima, og for to fremtidige perioder, nemlig 2041-2070 og 2071-2100 samt for udledningsscenarierne RCP4.5 og RCP8.5.

Statistik på observationer af vandstanden i Danmark, der er kombineret med viden om generelle vandstandsstigninger, giver tilsammen et mål for 20-, 50-, 100- og 10.000-års stormflodshændelser. Det gælder både for nutidens forhold og for de to fremtidige udledningsscenarier.

Højden af stormflodshændelser i fremtiden afhænger således af, hvilket udledningsscenarie der ligger bag, den valgte tidsperiode, samt hvor i landet den pågældende kyst ligger. Alle disse muligheder er tilgængelige som valg i Klimaatlas.

Værdien for de nutidige stormflodshændelser er baseret på Kystdirektoratets Højvandsstatistik, dog er 10.000-årshændelserne vurderet ud fra en kombination af flere datakilder. Anvendelse til kystplanlægning bør altid ske efter en konkret vurdering af lokale forhold.

Senest opdateret: Februar 2023
© DMI