Extremväder

Hur vet vi om en extrem väderhändelse beror på klimatförändringen?

När extremväder inträffar får SMHI ofta frågan: "Hände det på grund av klimatförändringen?" Svaret är komplext. Vi vet att den globala uppvärmningen ökar sannolikheten för vissa typer av extremväder, men att direkt koppla en enskild händelse till klimatförändringen är svårt. Oftast finns en möjlighet att händelsen hade kunnat inträffa ändå, men sannolikheten att den inträffar är högre med människans nuvarande påverkan på klimatet. Dessutom vet vi att intensiteten i en del extremhändelser ökar i ett varmare klimat.

På SMHI forskar vi på extremvädersattribution, alltså i vilken grad det går att säga att en viss väderhändelse inträffat på grund av människans påverkan på klimatet. Det gör vi dels genom att använda klimatmodeller och väderdata för att jämföra dagens klimat med ett hypotetiskt klimat utan mänsklig påverkan. Vi använder också de långa historiska mätserier för temperatur och nederbörd som finns tillgängliga för Sverige och jämför dagens extremväder med liknande händelser från en förindustriell period. Båda metoderna möjliggör en direkt jämförelse av sannolikheten mellan de två tidsperioderna.

Skyfall och översvämningar

En varmare atmosfär kan hålla mer vattenånga, vilket i sin tur leder till både mer och intensivare nederbörd. För att minska samhällets sårbarhet och öka anpassningsförmågan till ett förändrat klimat behövs djupare kunskap om både skyfall och översvämningar.

När skyfall drabbar städer hinner vattnet ofta inte ledas bort tillräckligt snabbt, vilket kan resultera i omfattande skador på byggnader och infrastruktur. Vår forskning syftar till att förbättra observationer, modeller och prognoser för skyfall, så att samhället bättre kan hantera deras effekter. Genom att utveckla och använda högupplösta modeller kan vi studera hur skyfall kommer att intensifieras i framtida klimat och simulera de vattenflöden och översvämningsrisker som kan uppstå. Denna kunskap ger underlag för att planera och bygga infrastruktur som är hållbar och motståndskraftig mot extrema väderhändelser.

Den största anledningen till höga flöden i svenska vattendrag och sjöar är stora volymer av snösmältning och regn, vilken kan leda till översvämningar på utsatta platser. Vi får idag nästan en femtedel mer regn är för hundra år sedan, och antalet dagar med snötäcke har minskat. Med hjälp av vår hydrologiska modell S-HYPE kan vi ta fram information om högflödeshändelser i olika framtida klimatscenarion. Genom att studera dessa förändringar kan vi leverera beslutsunderlag för att bättre skydda samhällen mot framtida översvämningsrisker.

Torka och brandrisk

SMHIs forskning använder och utvecklar avancerade beräkningsmodeller, med dem kan vi undersöka hur ett förändrat klimat, med stigande temperaturer, ökad avdunstning och förändrade nederbördsmönster, påverkar frekvensen, längden och intensiteten av torrperioder. Viktig kunskap för att anpassa samhället till ett framtida klimat, exempelvis vid genomförandet av åtgärder såsom att prioritera vattenresurser, säkra livsmedelsproduktionen, minimera ekonomiska förluster samt skydda samhällen och ekosystem från negativa effekter. Vi simulerar extrema hydrologiska händelser som torka och översvämningar, och tillsammans med olika samhällsaktörer undersöker vi hur exempelvis vattenfördelningen vid torka kan planeras och prioritera på ett säkert och rättvist sätt.

När marken är torr är det större risk för brand i skog och mark. På SMHI forskar vi även på brandrisk i ett förändrat klimat, där våra resultat visar att högriskperioder för bränder sannolikt kommer att öka, särskilt i södra Sverige och längs Norrlandskusten. Vi tar fram underlag för att stödja planering, anpassning och förebyggande insatser av framtida brandrisk, samt utvecklar metodik för att förbättra brandriskprognoser.

Högvattenhändelser längst kusten

Vår forskning visar att framtida högvattenhändelser längs Sveriges kuster sannolikt blir både vanligare och mer intensiva på grund av klimatförändringarna. För att kommuner och myndigheter ska kunna planera en hållbar infrastruktur är det väsentligt att öka förståelsen för hur högvattenhändelser kan utvecklas i framtida klimat. Högvattenhändelser beror på både medelvattenståndet och extrema väderhändelser, såsom stormar. Vi forskar på båda komponenterna och hur de samverkar.

Den globala havsnivåhöjningen, orsakad av smältande glaciärer och att det varmare havet leder till termisk expansion, påverkar även Sveriges kust där vi ser ett stigande medelvattenstånd. Vi använder olika globala klimatscenarier för att undersöka framtida höjningar och hur det, i kombination med stormar, kan påverka våra kuster.

För att förutsäga förändringar i stormars intensitet och frekvens, arbetar vi med ett begränsat antal mätserier från Sveriges kust. För att kompensera för detta använder vi statistiska metoder och maskininlärning för att skapa data om extrema händelser på platser utan mätstationer. Detta ger oss en djupare förståelse för både historiska och nuvarande extremhändelser, och hjälper oss att förutse framtida utveckling.

Värmeböljor i städer

SMHI bedriver forskning för att öka förståelsen för hur värmeböljor påverkar i stadsmiljöer. Städer är särskilt sårbara eftersom tät bebyggelse och hårdgjorda ytor absorberar värme, vilket skapar urbana värmeöar. Vår forskning visar att extremt varma tillfällen, som tidigare inträffade vart tjugonde år, kan komma att inträffa vart tredje till femte år i slutet av detta århundrade. Därför blir det allt viktigare att anpassa stadsplaneringen till framtida förhållanden.

Vi tar fram högupplösta simuleringar av det urbana klimatet, för att undersöka hur värmestressförhållanden i olika delar av den bebyggda miljön påverkas av byggnader, material och vegetation. Vi forskar på hur människan upplever olika kombintioner av lufttemperatur, luftfuktighet, strålningstemperatur och vind. Kunskap från vår forskning kan sedan användas i praktisk planering, för att utforma städer som underlättar för invånare att hantera extrema värmeförhållanden. Exempelvis forskar vi på hur grön och blå infrastruktur, såsom parker och vattendrag, minskar de negativa effekterna av värmeböljor i städer.