Monsterregn og oversvømmelser kan forudsiges

Det var en lørdag aften. Lektor Peter Steen Mikkelsen havde sat telt op i haven, lejet en jukeboks og inviteret vennerne til havefest. En våd en af slagsen:

»Det var et af den slags regnskyl, man ser en gang hvert 500. år eller mere. Det var fuldstændig vildt! Min kone var på et tidspunkt inde i huset og printe det billede, der var på alverdens nyhedstjenester, af en oversvømmet lyngbymotorvej. Alle gæsterne - inkl. mig selv - troede, det, vi så, var løgn!«

Danmarks Meteorologiske Institut (DMI) havde egentlig lovet Peter Steen Mikkelsen og resten af nordsjællænderne en 14. august med skyet vejr, regn af og til og opklaring fra syd sidst på aftenen.

Men sådan gik det altså langtfra. En lokal vejrstation i Hørsholm målte 168 millimeter regn indenfor nogle få timer.

Regnskyllet kom ikke alene bag på Peter Steen Mikkelsen, hans gæster og DMI.

Der var også en del husejere, der fik sig en overraskelse.

Monsterregnen forårsagede oversvømmede villaveje og dertilhørende huse og kældre, blandt andet fordi kloakkerne og i sidste ende rensningsanlæggene ikke var varslet om de mange liter vand, der stod ned fra himlen.

Regnskyl af denne karakter finder sted yderst sjældent, men Ifølge DMI og FNs klimapanel, IPCC, betyder klimaændringerne, at vi i Danmark i fremtiden blandt andet kan forvente mere og kraftigere regn.

Der er altså god grund til at forske i, hvordan man kan forudsige monsterregnskyl, så man kan forhindre de omfattende oversvømmelser - og det er netop, hvad et forskerteam fra DTU Informatik og DTU Miljø gør.

Men for at forstå hvordan fremtidens oversvømmelser kan undgås, er vi først nødt til at tage dig med tre meter under jordens overflade. Velkommen i kloakken.

Et kloaksystem i balance

Kloaksystemer kan principielt transportere uendelig mange liter vand - bare ikke når det kommer væltende på én gang.

På rensningsanlæggene og hos de lokale vandselskaber fører man statistik over, hvornår og hvor meget spildevand der kommer til renseanlægget, fordi vi danskere eksempelvis går i bad, vasker op og går på toilettet, og så holder de et vågent øje med vejrudsigten.

Det er nemlig utroligt vigtigt at kunne regulere, hvor meget vand der er i kloakrørene, så man undgår, at vandstanden i rørene stiger så meget, at suppen af spildevand og regnvand pludselig arbejder sig op i kældre, toiletter og andre steder, hvor spildevand slet ikke er velkomment.

Det er derfor alfa og omega, at et rensningsanlæg bliver varslet om, at et voldsomt regnskyl er på vej, så det kan nå at forhindre oversvømmelserne, forklarer Peter:

»Et rensningsanlæg har mulighed for at navigere rundt med vandet, hvis man har to-tre timers varsel om, at der er et voldsomt regnvejr på vej. Dels kan man åbne for nogle sluser eller pumper i kloaksystemet og lede vandet steder hen, hvor det ikke regner. Dels kan man lede vandet ud i nogle store bassiner, og endelig har man mulighed for at lukke mere vand ind i selve rensningsanlægget end normalt. Man er dog ikke interesseret i at lukke alt for meget vand ind i rensningsanlægget ad gangen, fordi det vil forstyrre de meget følsomme biologiske processer, der er i gang, når man renser vandet.«

Men det burde vel egentlig være en smal sag at finde ud af, hvordan vejret bliver de næste 48 timer.

Et godt bud er at spørge DMI, men så nemt er det ikke, fortæller Henrik Madsen, der er professor på DTU Informatik:

»Den 14. august havde DMI eksempelvis regnet sig frem til, at regnskyllet ville ramme den vestlige del af Skåne, men som bekendt væltede det ned 50 km længere vestpå i København og i Nordsjælland. Problemet er, at informationer fra satellitter og andre online målinger kan være svære at benytte. Oven i det er de matematiske modeller, de anvender i forbindelse med denne type nedbør, behæftet med temmelig stor usikkerhed. Sammenlagt betyder det, at de fejlbehæftede prognoser kan få alvorlige konsekvenser,« fortæller professoren.

Der skal altså helt andre metoder til, hvis et rensningsanlæg skal undgå at blive taget på sengekanten af et regnskyl, og den udfordring er Henrik Madsen og Peter Steen Mikkelsen netop nu i gang med at løse blandt andet i et forskningsprojekt, der går under navnet "Storm- and wastewater Informatics".

Regnskyl, stokastiske modeller og krystalkugler

Der er hverken krystalkugler eller andre hekserier i den værktøjskasse, de to institutter bruger i forskningsarbejdet omkring projektet "Storm- and Wastewater Informatics", men derimod radarbilleder, meteorologiske forudsigelser og ikke mindst en matematisk statistisk computermodel.

Hemmeligheden bag computermodellen er, at den analyserer på flere vejrudsigter ad gangen - eksempelvis DMI, Deutsche Wetterdienst og Sveriges Metrologiska och Hydrologiska Institut (SMHI).

Vores forudsigelse er meget mere præcis, fordi den kombinerer og sammenligner flere forskellige vejrudsigter.

Henrik Madsen

Derudover arbejder modellen med flowmålinger fra kloakken og renseanlægget, og endelig går systemet tilbage i hukommelsen og analyserer historiske observationer fra rensningsanlægget.

Når modellen har marineret på alle de forskellige data, kan den komme med en ret præcis forudsigelse af, hvordan vejret bliver - og dermed også fortælle, hvordan vandet flyder i kloakkerne inden for de næste 48 timer:

»Vores forudsigelse er meget mere præcis, fordi den kombinerer og sammenligner flere forskellige vejrudsigter. Hvis det viser sig, at meteorologerne er helt uenige om, hvordan vejret bliver i morgen, kan vi fortælle rensningsanlægget, at forudsigelsen er behæftet med stor usikkerhed, og at der er en chance for, at der kommer rigtig meget vand,« fortæller Henrik Madsen.

Gå glad i bad

Men det er ikke kun "hus med kælder"-ejere, der kan glæde sig over forskningsprojektet 'Storm- and Wastewater Informatics'.

Også landets strandløver og badenymfer kan se frem til at kunne bade i havet uden at skulle spekulere på, om vandet pludselig er forurenet af kloakvand:

»I København har man bygget kæmpestore bassiner langs havnefronten, som kloakvandet kan løbe over i, når der kommer meget tryk på rørene. Men når regnskyllet er rigtig stort, og man ikke når at navigere rundt med vandet, så løber vandet over fra bassinerne og forurener vandet omkring København - og det var desværre det, der skete under det massive regnskyl den 14. august. Fordi rensningsanlæggene og myndighederne ikke kunne forudsige det store regnskyl, kunne de heller ikke nå at varsle de 1700 triatleter, der deltog i ironman-konkurrencen ved Amager Strandpark. Resultatet blev, at rigtig mange af deltagerne blev ramt af en rigtig ond diarre,« fortæller Peter Steen Mikkelsen fra DTU Miljø.

Det er endnu for tidligt at spå om, hvornår forskningsprojektet 'Storm- and Wastewater Informatics'er klar til udrulning, men Henrik Madsen er allerede begyndt at lege med tanken om, hvor han skal anvende sine statistiske modeller næste gang:

»Vi har jo bevist, at vi kan forudsige, hvor meget vind- og solenergi elselskaberne kan regne med at få, og snart kan vi også forudsige enorme regnskyl og oversvømmelser - det næste bliver vel at forudsige, hvornår der er mest salg i iskager,« siger professoren og griner.

Artiklen er lavet i samarbejde med DTU Avisen.