Värmeböljor, skyfall och översvämningar i Sveriges framtid

Forskare är överens om att mänskliga utsläpp av växthusgaser resulterat i särskilt höga temperaturer de senaste åren. Samtidigt beskriver forskningsrapporter att klimatet kommer att bli både blötare och torrare i framtiden. Vad vet vi egentligen om framtidens klimatextremer?

Klimatextremer beskriver de väderevent som är ovanliga eller sällsynta. Det kan vara ovanligt mycket av något, som extremt regnfall, eller mycket lite av något, som mycket lite regn under period vilket ger torka. Extremer är per definition ovanliga, men när de väl händer är det dessa som har stor påverkan på samhället, exempelvis i form av översvämningar som kan lamslå hela samhällen.

Klimatextremer: Klimatet beskriver parametrar, exempelvis temperatur eller nederbörd, över en längre period. En klimatextrem inträffar när en sådan parameter är ovanligt hög eller stor, samt låg eller liten.

Just därför ville Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut (SMHI) undersöka vad vetenskapen kan säga om framtida klimatextremer. De gjorde en litteratursamling, alltså sammanställdes ett stort antal forskningsrapporter i en lång sammanfattning. Forskarna vid SMHI ville ta reda på vad man kan säga om utvecklingen av framtida klimatextremer i Sverige. Här får du läsa om de framtida extremerna som utmärker sig mest i Sverige och hur man ens kan ta reda på hur klimatet kommer att utvecklas det kommande seklet.



Kategorier som utmärker sig av framtida klimatextremer: Nederbörd, översvämning och torka samt köldknäppar och värmeböljor.

Mer regn istället för snö

Ett av de tydligaste forskningsresultaten var att nederbördsmängder kommer att öka i framtiden. Det gäller framförallt mängden regn och inte snö, då uppvärmningen av klimatet gör att vintrarna blir kortare och perioden med snö förkortas därmed. I ett varmare klimat så blir den hydrologiska cykeln, alltså vattnets kretslopp, starkare.

Hydrologisk cykel: Vattnets ständiga cirkulation mellan hav, atmosfär och land genom avdunstning, kondensation, nederbörd och avrinning. Hydrologi är en disciplin som handlar om vatten.


I bilden ser vi de olika komponenterna i den hydrologiska cykeln. När hav och sjöar värms upp avdunstar vattnet och stiger som vattenånga i atmosfären. Ju mer vattenångan stiger, desto kallare blir det tills att luften är mättad på vattenånga och ångan kondenseras till vattendroppar eller iskristaller som bildar moln. Till sist faller dropparna som nederbörd, om det är regn eller snö beror på temperaturen.

Nederbörden kan tas upp av växter, infiltrera marken eller rinna längs marken (som ytvattenavrinning). Infiltrerar den marken tillräckligt djupt så blir den en del av grundvattenströmningen. Grundvattenströmningen och ytvattenavrinningen kan båda resultera i att vattnet återgår till sjö och hav.

Vi har nu fått en överblick av den hydrologiska cykeln, men vad händer med den i ett varmare klimat? Jo, pilarna illustrerar att avdunstningen ökar när temperaturen stiger.

När mer vatten avdunstar så kommer mer vattenånga i luften kondenseras och bilda moln, vilket leder till mer nederbörd.

Detta leder till mer vatten i och på marken. Hela hydrologiska cykeln förstärks av ökad temperatur.

Översvämningarna förflyttar sig och torkan blir vanligare

Med mer regn så bör vi få fler översvämningar, visst?

Höga vattenflöden från älven Ljusnan, Hälsingland, 2018. Fotografi av Tomas Frykberg.

För många platser stämmer det. Några platser i Sverige kommer dock ha färre översvämningar. Nordvästra Sverige har vanligtvis många vårfloder under smältperioder. All snö som lagras på höga berg smälter när vårtemperaturen inträder och smältvattnet börjar flöda. På grund av att snösäsongen förkortas kommer alltså mindre snö att smälta och då minskar vattenflödet.


I andra delar av landet som inte brukar ha vårfloder till följd av smältande snö kommer översvämningarna bli fler. Eftersom regnmängden ökar så ökar vattenflödet på marken, på platser som inte är rustade för höga flöden, vilket ger översvämningar. Områden som får färre floder och översvämningar är nordvästra Sverige, områden som får fler floder och översvämningar är södra Sverige samt kustområden. Samma klimatförändring resulterar alltså i olika förändringar gällande översvämningar i olika delar av landet. Överlag blir översvämningarna fler, undantaget gäller just för platser med vårfloder.

Trots att nederbördsmängden ökar så kommer vi se mer och starkare torka. Som vi kunde se i animationen så ökar avdunstningen i ett varmare klimat och vid de tillfällen nederbörden inte faller på samma plats som avdunstningen ökat blir området torrare. Ett område kan alltså få mer avdunstning och ingen regional nederbörd och då sker torkan. I ett varmare klimat tar även växter upp mer vatten vilket också orsakar torka. Skåne och områden kring Vänern och Vättern förväntas ha 60 extra dagar av torka per år i slutet av seklet.

Torkad lera under juli 2018 i Örebro. Fotografi av Gunilla.orebro.

Färre köldknäppar, fler värmeböljor

Det är inte lätt för forskare att ta reda på om värmeböljor och köldknäppar är ett resultat av ett förändrat klimat eller inte. Sådana väderevent kan vara ”naturliga”, i bemärkelsen att de hade skett oavsett klimatförändringen, och det är ofta svårt att skilja på hur stor del som är naturlig i det enskilda fallet. Forskare vet däremot att sannolikheten att extrema väderevent inträffar ökar när klimatet blir varmare.


Forskarnas rön visar att köldknäppar blir mer och mer sällsynta. Den ovanligt kalla vintern 2009/2010 var till och med varmare än förväntat.


Ett tydligt minne av värmebölja är den extremt varma och torra sommaren 2018. Förutsatt att mänskliga koldioxidutsläpp skulle fortsätta som idag så är den sortens sommar normal i slutet av seklet. Faktumet är att sådana värmeböljor som vi endast ser var tjugonde år idag förväntas ske ungefär vartannat år i slutet av seklet. Nedan är några siffror som beskriver uppvärmningen som redan skett.



I västra Europa har värmeböljorna blivit dubbelt så långa i jämförelse med 1880.



I Skandinavien har den dagliga högsta sommartemperaturen ökat med 1.7 °C mellan 1880 - 2005.



Antalet varma dagar sedan 1880 har nästan tredubblats.



Av de måttligt varma dagarna över landmassor så uppskattas 75% relatera till global uppvärmning.

Den varma förändringen i siffror.

Samhället i framtidens klimat

För att avgöra hur ett samhälle påverkas av extremer behöver man ha i åtanke hur utsatt och sårbart ett samhälle är. Hur utsatt ett område är beror på den mänskliga aktiviteten i området och ekosystemtjänsterna som finns tillgängliga, medan sårbarheten beror på andra förutsättningar i området. Ett samhälle vid kusten kan till exempel vara sårbart för havsnivåstigningar för att det ligger vid vattnet, men kan därtill vara utsatt om området har många hus vid strandnära kusten istället för en bit in i samhället.

Här går vi igenom några utmaningar framtida samhällen kan utsättas för vid klimatextremer.


Dricksvattenbrist

Sedan den varma sommaren 2018 har vattenbrist diskuterats mycket i media. På många platser fås färskvatten från naturliga källor i berggrunden, så kallat grundvatten, på andra platser fås det från olika färskvattensjöar. Eftersom nederbörden väntas öka så fylls färskvattnet på, men undantag finns. Precis som under sommaren 2018 så kan en mycket torr säsong resultera i att mer vatten används under en period än vad som fylls på. Torka är en extrem som kommer bli mer förekommande och av den anledningen riskerar delar av landet vattenbrist, bland annat östra Götaland. I jordbruket utmanas djurhållningen som kräver mycket vatten, både till själva djuren och för att hålla rent.

Grundvatten: Vatten som finns i håligheter under marken.


Extremt regnfall: Trafikosäkerhet och jordbruksutmaningar

När risken för extremt regnfall ökar så ökar även risken att avloppssystem blir översvämmade. Det i sig är en ovälkommen utveckling, men det kan dessutom leda till att sjukdomar sprids lättare, vilket är en återkommande följd av ohygieniskt vatten historiskt. Byggnader i Sverige är rustade för en viss mängd nederbörd, men det inte säkert att de är rustade för den sortens kraftiga skyfall som kommer att bli vanligare. Kraftig nederbörd ökar också risken för vattenplaning – det som innebär att fordon i högre hastighet på vått underlag förlorar kontakt med marken och kan alltså leda till stora risker i trafiken.

Regnmoln rullar in över åkern. Fotografi av Carina Dalunde.

Jordbruket kommer behöva rustas inför stora regnfall och översvämningar genom att ha lämpliga avrinningssystem som kan leda vattnet på ett sätt så att det inte förstör grödorna. Till följd av detta så anar man att näringsämnen som brukar användas i jordbruket, som fosfor och kväve, kommer spridas ännu mer med ett ökat vattenflöde. Dessa ämnen leder till algblomning i bland annat Östersjön.

Värmeböljor: En hälsofara

Värmeböljor, som förväntas bli vanligare, har flera konsekvenser. Många byggnader inom djurhållning är inte lämpade för en värmebölja där det blir alldeles för varmt för djuren. Detsamma gäller kollektivtrafiken – många tåg och bussar har i dagsläget inte ett avkylningssystem som är tillräckligt för att kunna hålla en lämplig temperaturnivå under en värmebölja, det vore helt enkelt en hälsofara. Värmeböljor är generellt en framtida hälsofara som framförallt äldre och personer med kroniska sjukdomar är känsliga för. Så kallad solkurva är också ett problem för kollektivtrafiken, då spåren värms upp så mycket att de böjs och tågen inte kan köra.

Mer än 40% av alla strömavbrott under sent 1990-tal och tidigt 2000-tal kopplades till väderevent. För att strömföringen ska fungera i framtiden är man mest orolig över att delar av det tekniska nätverket är värmekänsligt och inte skulle klara framtida värmeböljor.


Torka och skyfall försvårar för skogen

Den främsta utmaningen för skogen har vi inte tagit upp i det här bladet – träd som fälls av stark vind. Anledningen är att forskarna inte kan se ett tydligt svar på hur den faktorn kommer te sig i framtiden; det är oklart om det kommer blåsa mindre, mer eller vara detsamma. Trots det anar forskarna att påverkan från vind kommer vara större. När det blir blötare i marken efter kraftiga regnfall står sig inte träden och växtlighet lika bra och därmed är skogen känsligare för vind. Även om vind och stormar skulle träffa skogen i samma utsträckning som idag så fälls mer träd när deras rötter inte kan stå lika stadigt i den blöta marken.


Torka är en annan oro för skogen. Vi såg redan 2018 hur den varma och torra sommaren ledde till att bränder blir svårare att hindra i en torr skog. Torka ökar risken för en av trädens små fiender – granbarkborren. De små skalbaggarna angriper granar och kan leda till att stora områden av skog dör. Efter en torr period trivs de särskilt bra och kan sprida sig ytterligare. Risken för skogsbrand är mycket högre och svårare att begränsa under torka.

Översvämning från vårflod tillåter kajakpaddling rakt genom den jämtländska skogen. Fotografi av Pelle Lindh.

Här kan du se Skogsstyrelsens film om utbredningen av granbarkborrar efter den torra sommaren 2018.

Hur kan man veta mer om framtidens klimat än sommarens väder?


Människans intresse för väder har historiskt sett varit stort. Säsongens väder är trots allt det som avgör hur skörden blir och om det går att fiska i stora stormiga hav. Därför finns en stor mängd historiskt observerade data, alltså gamla dokumenterade temperaturmätningar och dylikt. Men hur går forskarna till väga för att ta reda på hur vädret eller klimatet ska bli i framtiden?

Vädrets utveckling över lång tid går inte att utröna. Själva definitionen av väder gör det omöjligt eftersom det beskriver olika parametrar i atmosfären, exempelvis temperatur och fuktighet, under mycket korta perioder (just nu, imorgon eller någon vecka framåt). Klimat beskriver däremot samma parametrar under längre perioder, ofta anges tidsperioder om 30 år. Därför kan forskarna studera hur klimatet kommer att utvecklas, även om de inte kan ange exakt när de största stormarna eller värmeböljorna inträffar de kommande hundra åren.

För det använder sig forskare av klimatmodeller. Dessa modeller är datorbaserade och ger komplexa beskrivningar av jordens atmosfär, hav och landytor. Kort och gott så matas klimatmodeller med ekvationer som beskriver interaktioner och processer som driver jordens klimat. Det matar forskarna in som en programmeringskod som kan vara så lång att en superdator lika stor som en tennisplan krävs för att kunna köra en global klimatmodell.

Klimatmodell: En beskrivning av klimatet på jorden som görs med hjälp av en dator.


Klimatmodellerares superdator hos Met Office. Bild från Met Office.

Forskarna får då ut en simulering av jordens havscirkulation, säsongscyklerna och kolcykelns flöde. För att vara säker på att modellen kan ge pålitliga resultat om framtidens klimat så testar forskarna att köra den under historiska klimat, där man redan har facit i form av väderobservationer. De kan då se hur väl modellens resultat stämmer, och förfinar den tills att den är så korrekt som möjligt. Med hjälp av dessa tester så vet forskarna hur stor osäkerheten hos en modell är. Det finns en viss osäkerhet i alla modeller, även om utvecklingen av modellerna gör de mer och mer precisa. Numera tros modellerna vara så välarbetade att de kan beskriva mycket av framtidens klimat och därför har de blivit populära att tala om i media, men i forskningsrapporter anges alltid osäkerheten.

När de har en färdig modell som är tillräckligt korrekt kan olika scenarier undersökas genom att justera olika parametrar och se hur det påverkar slutresultatet. Man testar allra mest att justera hur mycket koldioxid som släpps ut, då kan man se hur klimatet väntas bli beroende på om utsläppen slutar abrupt, minskar över tid eller fortsätter vara lika stora som idag.

Figuren visar ett exempel på vad klimatmodeller kan presentera: Förändring i årsmedeltemperatur i Sverige i förhållande till medeltemperaturen under 1961–1990. Observerad temperatur visas i staplar, medeltemperatur 1960–2100 i svart linje och den gråa färgen visar osäkerheten, alltså spannet som modellen visar att temperaturen kan hamna inom. Grafen bygger på modellen RCA4 och illustrerar scenariot samhället är fortsatt beroende av fossila bränslen och koldioxidutsläppen är stora.

Modellen förutspår alltså att Sveriges medeltemperatur kommer vara 6 grader högre än genomsnittet 1961–1990, vilket är en drastisk ökning från observerade data sedan 1860.

Slutsatser

Tack vare forskarnas klimatmodeller så vet vi att fram till 2100 så kommer flera klimatextremer öka i styrka och det som idag anses vara extremer kommer bli vanligare. Även om extremer per definition inte sker ofta så är det dessa som utmanar samhällets struktur. Framtida utmaningar blir till exempel folkhälsan under framtida värmeböljor, trafiksäkerheten med både spårvägar som skadas av höga temperaturer och extremt regn som orsakar vattenplaning och anpassning av jordbruket med svenska grödor och mark som inte tål extremt regnfall.


I framtiden tror forskarna att extrema regnfall sker oftare och att mindre nederbörd kommer falla som snö.


Översvämningar kommer bli vanligare i södra Sverige och längs hela östkusten. Torka kommer bli vanligare i södra Sverige vilket blir en utmaning för skogen och dricksvattenreservoarer.


Värmeböljor som idag endast sker vart tjugonde år kommer ske vartannat år i slutet av seklet samtidigt som vi får färre och färre köldknäppar.


Helena Martins är forskare och kommunikatör vid SMHI. Rapporten som bladet är baserat på, Climate Extremes for Sweden, är en litterär sammanställning av framtida klimatextremer i Sverige av forskare på Rossbycentret vid SMHI.

Forskningsbladet sammanställdes av Eva Gylfe, forskningskommunikatör. Vetenskapens Hus och Bolincentret för klimatforskning är samarbetspartners och kommunikationsprojektet finansieras av Hasselbladsstiftelsen. Informationen bygger på SMHI:s rapport men har också utgått från följande källor: