Natt til 31. august falt over 100 millimeter regn noen steder i København. (Foto: Bax Lindhardt, AFP Photo/NTB Scanpix)
Natt til 31. august falt over 100 millimeter regn noen steder i København. (Foto: Bax Lindhardt, AFP Photo/NTB Scanpix)

Hvorfor er skybrudd så vanskelige å spå?

Fulle kjellere, oversvømte veier og overbelastede kloakknett. Det er ofte konsekvensene av et skybrudd. Men hvorfor er det så vanskelig å spå når de kommer?

Publisert

HIRLAM-modellen

HIRLAM-modellen bruker en rekke matematiske ligninger til å forutsi været.

De tre mest fundamentale er:

  • Newtons andre lov, som brukes til å beregne akselerasjonen i luften.
  • Den termodynamiske ligningen, som brukes til å beregne bevaringen av energi i atmosfæren.
  • Kontinuitetsligningen, som beregner den samlede massen i atmosfæren, for eksempel luft og vann.

Kilde: Bent Sass

Værmeldinger i Danmark

  • HIRLAM, som brukes på DMI, produserer 25 prognoser for været over Danmark hver sjette time.
  • Modellen får mesteparten av dataene sine fra værstasjoner på bakken og fra meteorologiske satellitter, som blant annet gir informasjon om vindhastigheter og temperaturer.
  • Sammen med modellen i Danmark, som kan forutsi været 54 timer fram, lages langtidsprognosene fra en datamaskin i England, som samler værdata fra hele verden.
  • De engelske prognosene går ti dager fram, men de er mer usikre.

Kilde: DMI

Når et skybrudd oppstår, kan det oppleves som om himmelen revner og vann fra måneder i hodet på oss. Nylig gikk det ut over Vest-Jylland og København, som har opplevd kraftige regnskyll.

Natten til 31. august falt over 100 millimeter regn noen steder i København, noe som innebar at kjellere, veier og kloakknett ble oversvømt. Etter dette har Danmarks Meteorologiske Institut (DMI) mottatt en del kritikk fordi de enorme mengdene regn ikke ble varslet.

Vann er vanskelig

På DMI har de en krystallkule, i form av en superdatamaskin med værdata fra radarer, fly, målestasjoner, satellitter og mye mer. Den kan spå været fire ganger i døgnet.

De forskjellige enhetene melder inn data om alt fra temperaturer i 1,5 kilometers høyde til vindforholdene over havet. Men det er fortsatt ett element som skaper problemer for værfolkene:

Vann er den store utfordringen.

– Nitrogen, hydrogen og oksygen har de samme blandingsforholdene i atmosfæren, men mengden av vann endrer seg. Det er utrolig vanskelig å måle hvor mye vann det er i atmosfæren fordi det kan være i form av skyer, iskrystaller og vanndråper, forklarer Bent Sass, som er seksjonsleder ved senter for meteorologiske modeller på Danmarks Meteorologiske Institut.

Ved hjelp av radarer kan man få et nøyaktig bilde av nedbørsforholdene, fordi regndråpene reflekterer de impulsene radarer sender mot dem. Men det er vanskelig å spå når regnet faktisk vil falle, forteller Sass.

– Det er vanskelig å si når vannet i atmosfæren blir så tungt at det faller som regn. Man har noen teorier. Når en sky stiger oppover, avkjøles den og utvider seg fordi trykket faller. Det gjør at vannet i skyen kondenserer og kan falle som regn, sier han.

Skybrudd gjemmer seg

Superdatamaskinen bruker modellen HIRLAM (High Resolution Limited Area Model) til å forutsi været. HIRLAM-modellen spådde for eksempel, ved stormen Bodil, at vannet i Roskilde Fjord ville stige 2,05 meter – det endte med å stige 2,06 meter.

Modellen er ifølge Sass veldig flink i å komme med forventede vindhastigheter, temperaturer og nedbørsmengder når store lavtrykk som Allan, Bodil og Carl blåser inn over landet. Men den har en svakhet.

– Den er flink i å spå store horisontale værsystemer som stormene Allan og Bodil, men den er ikke like flink til å holde orden på små, intense byger, som det vi opplevde 31. august, sier Sass.

– Skybruddet tar mindre plass og varer i kortere tid. Derfor kan man ikke forutsi dem like godt.

Eigil Kaas, som er professor i meteorologi ved Niels Bohr-instituttet ved Københavns Universitet, forklarer at tordenværssystemer, som kan danne skybrudd, er som små bomber. Problemet er bare at det er vanskelig å si hvor bombene faller.

– Tordenværssystemer er selvforsterkende. Når de først kommer i gang, kan de utvikle seg svært kraftig lokalt. Da støvsuger det et område for vanndamp, som senere faller som regn. Den utviklingen kan modellen følge, men den kan ikke si hvor det kraftige regnet vil falle, sier han.

Kom på natten, ikke morgenen

Tordenværssystemet som rullet inn over København natten til 31. august, var voldsomt. Prognosene hos DMI viste lørdag ettermiddag at det var noe i gjære. Klokken 14.21 sendte DMI ut et varsel om kraftig regn – opptil 50 millimeter.

Inne i denne kula står antennen som mottar de magnetiske målingene fra Ørstedssatellitten. DMI har også antenner som henter data fra værsatellitter.  (Foto: Anne Marie Lykkegaard, Videnskab.dk)
Inne i denne kula står antennen som mottar de magnetiske målingene fra Ørstedssatellitten. DMI har også antenner som henter data fra værsatellitter. (Foto: Anne Marie Lykkegaard, Videnskab.dk)

Meteorologene som satt på jobben den kvelden, mente at regnet først ville komme tidlig neste morgen, men slik gikk det ikke.

– Prognosen sa at det kraftige regnværet primært ville ramme Skåne, og at det ville komme til København tidlig på morgenen. Men det kom om natten, sier Niels Thyge Rasmussen, som er vaktsjef og meteorolog hos DMI.

– Og lokalt var det en del verre enn vi hadde forventet.

Et annet problem var at regnværet først viste seg på radaren utenfor Køge Bugt omkring en time før det traff land.

Selv om skybruddet startet i de tidlige nattetimene, sendte DMI først ut et skybruddsvarsel klokken 03.13. Det var først da meteorologene kunne se at det ville bli kraftig regn, altså mer enn 24 millimeter på seks timer.

Her kan du se de radarbildene meteorologene fikk inn natten 30.–31. august.

Meteorologer må ikke være så skråsikre

Modellen gir generelt gode prognoser, men de er ikke sikre. Derfor bør meteorologer ta med mer sannsynlighet når de formidler prognosene til befolkningen, mener Eigil Kaas.

– Det er mye sannsynlighet i værprognoser. Man kan ikke forutsi været helt presist, så derfor bør meteorologer slutte å si at det kommer kraftig regn, men i stedet fortelle hva risikoen er, sier han.

– Så kan folk selv mene om det er en stor eller liten risiko.

Han forklarer at meteorologene for eksempel kunne si at det mellom null eller to prosents risiko for regn i et gitt område. Dermed kunne folk selv vurdere om de tør henge tøy ute til tørk.

Ny modell skal spå skybrudd raskere

Skybrudd er altså vanskelige å forutsi mer enn tolv timer i forveien – fordi et enkelt tordenvær kan utvikle seg svært raskt og lokalt. Men i fremtiden kan en ny modell, HARMONIE, være med på å forbedre prognosene.

– Det er en ny modell som kan komme med mer presise prognoser tre til seks timer frem. Den vil samtidig være flinkere til å forutsi skybrudd – men det betyr ikke at vi kan si om skybruddet blir verst i den ene eller andre bydelen, sier Bent Sass.

HARMONIE har allerede tatt i bruk på Grønlands sørvestkyst, og meteorologene kan fortelle om mer presise prognoser av for eksempel vindhastigheter. DMI forventer at den nye modellen vil overta i løpet av de nærmeste årene.

Det er vanskelig å spå om været. Men det ser ut til at det i fremtiden blir lettere å si hvor og når et eventuelt skybrudd går i land, slik at du kan rekke å redde det som står i kjelleren.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.