Global opvarmning fordoblede risikoen for historisk skybrud i 2011
Forskere på Københavns Universitet har i samarbejde med DMI, og ved hjælp af detaljerede vejrmodeller, vist en klar sammenhæng mellem temperaturstigninger og det ekstreme skybrud over Købehavn i juli 2011. En ny metode, hvor klimaændringer lægges ind vejrprognosen, kan for første gang koble vejrfænomenet sammen med global opvarmning.
Klokken er syv om aftenen d. 2. juli 2011. For få minutter siden er et skybrud af historiske dimensioner gået i land nord for København. På taget af sin taxa forsøger en chauffør at redde sig fra vandmasserne, mens regn og hagl slår ned i vandet og de biler, der sejler rundt på Lyngbyvej.
Den dag oplevede hovedstaden så ekstremt et skybrud, at regningen for samfundet var på mange milliarder. På Rigshospitalet var situationen så alvorlig, at vandet var få centimeter fra at ødelægge hospitalets generatorer og udløse en evakuering af 1400 patienter.
Nu har forskere ved Niels Bohr Instituttet og DMI taget et utraditionelt værktøj i brug for at forstå den ekstreme hændelse i 2011. Kontrafaktisk historieskrivning er, når man ændrer noget ved en situation i historien for at analysere, hvad der så ville være sket. Normalt er det en metode historikere bruger til at forstå vores fortid med, men klimaforskerne har nu gjort noget lignende.
Deres eksperiment viser en klar sammenhæng mellem skybruddets intensitet dengang, og den varme, der var i atmosfæren i tiden op til, at det fandt sted.
”Ja, man kan sætte det lidt på spidsen ved at sige, at på en klode, der var én grad varmere endnu, da ville en lignende vejrsituation nok have betydet en evakuering af Rigshospitalet”, siger professor Jens Hesselbjerg Christensen fra Niels Bohr Instituttet.
Baseret på historiske vejrdata
Ved at lave forskellige simuleringer af vejret på dagen for skybruddet baseret på DMI’s modeller, har forskerne frembragt en række kontrafaktiske vejrudsigter, inddelt i fem forskellige varmescenarier, som gør studiet i stand til at vise konsekvenserne af temperaturstigninger i atmosfæren. Modelberegningerne er baseret på historiske vejrdata og tager dermed udgangspunkt i vejrsituationen som den var dengang.
Forskerne er i stand til for første gang at vise, at de seneste 100 års menneskeskabte temperaturstigninger fordoblede risikoen for det historiske skybrud og sandsynligvis øgede den intensitet, det havde.
Studiet viser desuden, at med yderligere temperaturstigninger i sigte kommer også en øget risiko for lignende eller endnu kraftigere skybrud, når lignende vejrsituationer opstår i fremtiden.
Den svære kobling
Modelberegninger af fremtidens danske klima, der blandt andet kan ses i DMI’s Klimaatlas, viser tydeligt sammenhængen mellem opvarmningen og en øget risiko for skybrud. Men at sammenkoble konkrete vejrhændelser med klimaændringer er en generel videnskabelig udfordring.
I kølvandet på oversvømmelserne i juli 2011 forklarede DMI’s klimaforsker, Ole Bøssing Christensen dengang, at hændelsen ikke kunne kobles direkte til klimaændringer, men at den flugtede med de forudsigelser, som klimamodellerne havde for fremtiden.
”Det var den type svar, vi var i stand til at give, for nogle år siden. Vi havde simpelthen ikke redskaberne til at sige mere. Og det er netop den udfordring, dette studie har taget op”, forklarer Jens Hesselbjerg Christensen.
Og ifølge Rasmus Anker Pedersen, enhedsleder i Nationalt Center for Klimaforskning på DMI og medforfatter på studiet, er opgaven lykkedes.
”Det særlige ved studiet er, at vi kan vurdere indflydelsen fra stigende globale opvarmning på en konkret ekstrem vejrhændelse, i stedet for bare at sammenholde skybruddet med de generelle ændringer i et varmere klima” siger Rasmus.
I klimamodellerne er gitteret af datapunkter ikke er tæt nok til at arbejde med et vejrfænomen som skybrud, der opstår meget lokalt og er et resultat af komplekst sammenfald af vejrmæssige forhold. DMI’s vejrmodeller er derimod, modsat traditionelle klimamodeller, bedre gearet til at behandle vejrdata i en skala, der er tættere og mere detaljeret.
Giver ny præcision til klimaforudsigelser
”Kan man operere på de skalaer, som vi har gjort her, får man de processer med, som er nødvendige for at kunne genskabe den konkrete begivenhed i en simulation. Det giver troværdighed til også at kunne forudsige begivenheder, der endnu ikke har fundet sted,” siger Jens Hesselbjerg Christensen.
Han forventer, at det vil have en anden vægt over for befolkning og beslutningstagere, når klimaforandringernes konsekvenser bliver konkrete, fordi de kan kobles til kendte begivenheder som skybruddet i 2011. Metoden og brugen af vejrmodeller i klimaforskning har dog også perspektiver på global skala.
”Vi er der ikke helt endnu, men i løbet af de næste 10 år må vi forvente, at computerkraften er der til at regne globalt med denne type model. Det giver muligheder for en helt anden præcision i vores forudsigelser. Det kommer til at kræve meget regnekraft, men er relevant at gøre. For eksempel vil man kunne bruge det til at kvalificere de forberedelser, vi laver i form af klimatilpasning, ” lyder det fra Jens Hesselbjerg Christensen.
Den dyreste naturskabte hændelse i Danmark siden 1999. Alene forsikringsudbetalinger for 6,2 mia. kr. fordelt på ca. 90.000 skader.
Visse steder faldt på få timer mere nedbør end normalt for to måneder. Der faldt 135,4 mm på et døgn ved Botanisk Have, og 31 mm på 10 min i Ishøj. Over 5.000 lyn slog ned på 3 timer.
Den kraftige regn og store hagl fik trafikken til at bryde helt sammen flere steder i hovedstadsområdet, hvor veje blev forvandlet til floder. Flere motorveje var spærret i 1-3 dage.
Togtrafikken var forstyrret i en uge og nogle steder lukket i dagevis, med alt fra oversvømmede stationer til lynnedslag i udstyr og jordskred.
Ca. 10.000 husstande fik strømafbrud i op til 12 timer, og ca. 50.000 mistede varme og varmt vand i op til en uge.
På bagrund af alle vejrinformationer til og med midnat d. 2. juli 2011 har forskerne simuleret vejret omkring København med nutidens gennemtestede og præcise vejrmodel fra DMI.
Skalaen i vejrmodellerne er meget fin. Gitterstørrelsen, afstanden mellem datapunkter i DMI’s model, er omkring 2,5 km. Til sammenligning er de globale klimamodellers højst omkring 50 km.
Forskerne har lavet 13 simuleringer i et såkaldt ensemble af prognoser, fordi vejr – og ikke mindst tordenvejr – er kaotiske begivenheder med støj og høj uforudsigelighed.
Simuleringerne er blevet tilpasset og inddelt i fem varmescenarier: –1 grad (præindustriel tid), 0 (normal i 2011), +1, +2 og +3 graders varmere global temperatur.
Skybrud defineres i Danmark som over 15 mm nedbør på en halv time.
Konvektion hedder den fysiske proces, der skaber skybrud. Den betyder bl.a., at varm luft, pga. lavere tæthed, bevæger sig op ad.
Den varme luft kan indeholde høj fugtighed og desuden trække eksisterende fugt fra skyer med sig op i højere luftlag og skaber således kraftig vanddannelse i skyerne.
Dråberne vokser sig til sidst så store, at de til ikke kan holdes op af de vertikale luftstrømme, og så tømmes skyerne for vand.
Af Kristian Bjørn-Hansen, Københavns Universitet i samarbejde med DMI.
15. september 2022.
