Supercomputere hjælper os med at forstå fremtidens skybrud

De fleste danskere har oplevet oversvømmelser som følge af skybrud og kraftig regn.

Husker du eksempelvis monsterskybruddet 2. juli 2011, som druknede København og forårsagede skader for over seks milliarder? Eller skybruddet under Københavns halvmaraton i 2017, hvor hagl, lyn og store vandmængder pludselig udfordrede løberne?

Eller det skybrud, der 3. oktober 2023, ramte store dele af Jylland (se mere her)?

Klimaforandringer påvirker fremtidens skybrud. Danmark vil højst sandsynligt opleve varmere somre med mere kraftigt regnvejr. Hvis vi vil undgå flere oversvømmelser som de førnævnte i fremtiden, skal vi klimatilpasse vores byer.

Det kan eksempelvis ske ved at udvide kloaksystemet (så det kan håndtere mere regn), lave regnvandsbassiner, flere grønne områder og grøfter langs veje og så videre (se mere om klimatilpasning her).

For at gøre det rigtigt skal vi vide, hvordan fremtidens klima kommer til at se ud. Her bruger vi forskere klimamodeller.

Jeg forsker i metoder til at vurdere, hvor gode vores klimamodeller er. Desto bedre modellerne er, desto mere troværdig forudsigelse af fremtidens klima. Klimatilpasning er dyrt, så troværdige forudsigelser kan spare samfundet for mange penge.

I min forskning har jeg sammen med mine kolleger fundet, at klimamodeller i høj opløsning er langt bedre til at beskrive skybrud og kraftig regn.

Det har vi blandt andet gjort ved at køre den første klimamodel i ultra høj opløsning over Danmark.

Konkret betyder det, at vi med højopløselige klimamodeller kan blive klogere på, hvordan vi eksempelvis undgår flere oversvømmelser i fremtiden.

Klimamodeller er vores vindue til fremtiden

Vi forskere bruger avancerede modeller til at forudsige fremtidens klima, eksempelvis om der kommer flere skybrud i fremtiden.

Men hvordan finder jeg som forsker ud af, om klimamodellerne er gode til dette?

Da vi ikke kender fremtidens klima, lader man i stedet klimamodeller prøve at beskrive nutidens klima. Det kalder vi en simulering.

Er klimamodellerne gode til at forudsige nutidens klima, regner man også med, at de er gode til at forudsige fremtidens klima – det gælder også, hvis klimaet ændrer sig, da de fysiske love forbliver de samme.

I mit ph.d.-projekt har jeg derfor analyseret, hvordan klimamodeller beskriver nutidens klima og sammenlignet resultaterne med observationer fra eksempelvis regnmålere eller målinger fra en vejr-radar.

Her har jeg været særligt interesseret i at undersøge, om klimamodeller med høj opløsning beskriver skybrud bedre.

Ja, højtopløselige klimamodeller gør en forskel

For første gang nogensinde har vi på DMI kørt en simulering over Danmark i ultra høj opløsning (et grid på 750 meter x 750 meter) for at forstå, hvordan vi kan lære mere om fremtidens skybrud.

Det er 256 gange højere opløsning end typiske simuleringer i 12 x 12 kilometer opløsning. De ultra højtopløselige simuleringer kan vi kun lave med en supercomputer.

Jeg har brugt mit ph.d.-projekt på at analysere klimamodel-simuleringer over Danmark, både dem i ultra høj opløsning og dem i grovere opløsning.

Resultaterne viser, at de højtopløselige klimamodeller er bedre til at beskrive nutidens klima. Især er de bedre til at beskrive skybrud og de processer, som har betydning for fremtidens skybrud. Disse resultater har jeg sammen med mine kollegaer præsenteret i tre studier (dem kan du se her, her og her).

Klimamodeller i høj opløsning kan desuden mere eksplicit beskrive de processer, som danner skybrud i forhold til modeller i grovere opløsning. Det giver en mere realistisk fordeling mellem let regn og skybrud i modellerne, som stemmer bedre overens med vores observationer.

Når vi analyserer de mest ekstreme regnhændelser (eksempelvis skybrud), kan vi se, at de højtopløselige modeller er bedre til at beskrive intensiteten af nedbøren – altså hvor meget det regner – men også udbredelsen af regnen (størrelsen på området, hvor det regner).

Den viden kan hjælpe med at forstå, hvordan vi bedre kan ruste vores byer mod skybrud.