Norrland får skånskt klimat

Under 1900-talet blev temperaturen på jorden drygt en halv grad varmare. Den största uppvärmningen har skett de senaste tjugo åren. Det visar globala sammanställningar av temperaturen nära markytan. Men detta är bara ett av tecknen på att vi står mitt i en global klimatförändring.

Mest tydlig är förändringen av atmosfärens sammansättning. Halten av koldioxid har ökat med nära 30 procent sedan mitten av 1800-talet, något som otvetydigt är orsakat av mänsklig aktivitet. Stora ökningar har också uppmätts av andra växthusgaser, som metan, lustgas, freoner och s k halokarboner.

På regional nivå är det svårare att upptäcka klimatförändringar. Där är variationerna mellan olika år mycket större än när globala medelvärden analyseras. Detta gäller även för Sverige.

Konstigt väder?

Många har nog en känsla av att vädret blivit konstigt. De som har växt upp före 1988 undrar vad som hänt med barndomens vintrar när snön låg vit och Sverige var bäst i världen på skidor. Och hur är det med alla dessa stormar och översvämningar, både i Europa och runt om i världen? Men de extrema väderförhållandena har sin egen psykologi och vi glömmer snabbt. Varje gång de uppträder tror vi att det är något unikt. Vad som säkert kan sägas är däremot att mänskligheten i dag är mer känslig för naturkatastrofer. Utbyggd infrastruktur, inflyttning till städer och det enkla faktum att det finns betydligt fler människor på jorden innebär att skadorna av naturkatastrofer ökat, trots att det faktiskt inte går att fastställa någon statistiskt säkerställd ökning av vare sig stormar eller översvämningar.

Utvecklingen av den svenska medeltemperaturen under 1900-talet ser inte alls lika dramatisk ut som den globala. Den varierar mer slumpmässigt och uppvisar två värmeperioder, en under 1930-talet och en under slutet av seklet.

Ett unikt årtionde

Men om vi dessutom analyserar Sveriges nederbörd och vind, så blir bilden annorlunda. Det visar sig att även nederbörden har ett maximum under seklets sista decennium. Något sådant återfinns inte under 1930-talet. Här tycks vi ha en verklig förändring.

Detta bekräftas av vindanalyser för vintersäsongen. Sedan 1987 har vintrarna karakteriserats av intensiva lågtryck som fört in mild Atlantluft på ett sätt som inte har varit fallet tidigare. Därmed inte sagt att dessa nya inslag i vädret beror på den ökande växthuseffekten, men det är ändå en tydlig signal om att 1990-talet har varit unikt. Klimatfrågan ställer i dag stora krav på forskarna. Risken för klimatförändringar orsakade av mänskliga aktiviteter, inte minst förbränning av kol och olja, har blivit en politisk fråga. Förhandlingar om begränsningar av utsläpp pågår. Nya scenarier som beskriver framtidens globala klimat publiceras med jämna mellanrum. Den teknik som används liknar den som meteorologer använder för att göra väderprognoser. Den bygger på matematiska modeller som konstruerats utifrån fysikens lagar, där atmosfären delas in i ett tredimensionellt rutnät. Genom att göra vissa antaganden om fortsatta förändringar i atmosfärens sammansättning, kan scenarier för framtidens klimat simuleras på kraftiga datorer.

Från globalt till regionalt klimat

Resultaten från de globala klimatmodellerna tyder för närvarande på att vi får en global uppvärmning på mellan en och tre och en halv grader de närmaste hundra åren. Det är dramatiska siffror jämfört med uppvärmningen under 1900-talet.

Men klimatmodellerna har sina begränsningar. De är förenklingar av den komplicerade verklighet som styr klimatet. För det första måste upplösningen i rummet begränsas till 20-30 mil för att dagens datorer ska klara av beräkningarna på rimlig tid. Det begränsar möjligheterna att beskriva den verkliga geografin, som den skandinaviska fjällkedjan, Östersjön eller Nordens alla sjöar.

En annan svårighet är att alla fysikaliska processer i naturen inte är kända i detalj. Speciellt svår är beskrivningen av molnbildning och utbyten mellan atmosfären och världshaven. Ytterligare vanskligheter är hur utsläppen av växthusgaser kommer att utvecklas i framtiden och hur vegetationen på jorden kommer att förändras.

De globala modellernas svagheter när det gäller detaljer har skapat otålighet bland dem som är beroende av att veta hur klimatet förändras långsiktigt. Många vill veta hur växthuseffekten drabbar den egna regionen och blir besvikna när de upptäcker att många viktiga detaljer saknas. Det uppstår också viss förvirring när det visar sig att olika globala modeller, som visserligen ger liknande beskrivningar av det globala klimatet, ger olika resultat när ett begränsat geografiskt område analyseras. Ett flertal länder har därför inlett studier av de regionala effekterna av en global uppvärmning.

Dessutom efterfrågas uppgifter om hur de extrema väderförhållandena kan komma att förändras, något som framstår som allt viktigare med tanke på de senaste årens stormar och översvämningar.

Stora förändringar i Sverige

I Sverige startades 1997 ett program för regional klimatmodellering, SWECLIM. Avsikten är att utarbeta klimatscenarier för Sverige 50-100 år framåt i tiden, ytterst för att studera följderna för olika samhällsektorer. Arbetet bedrivs i samarbete mellan universitetsforskare och SMHI, och verksamhetens nav är ett nytt forskningscenter, Rossby Centre, vid SMHI i Norrköping.

Inom SWECLIM tillämpas en teknik som kallas dynamisk nedskalning. Det innebär att en regional beräkningsmodell för klimatet med hög upplösning ”bäddas in” i en mer översiktlig global modell. Den regionala modellen innehåller helt enkelt de detaljer som den globala saknar. Upplösningen i en regional klimatmodell blir därför närmare tio gånger bättre än i en global.

SWECLIM hämtar de globala klimatberäkningarna från Hadley Centre vid Storbritanniens vädertjänst och Max-Planckinstitutet för meteorologi i Hamburg. Den högsta upplösning som hittills använts vid svenska simuleringar är 22 km – att jämföra med ungefär 300 km vid dagens globala beräkningar.

De resultat som nåtts för Sveriges del är påtagliga. Den genomsnittliga temperaturökningen blir enligt det senaste klimatscenariot drygt 3,5 grader. Det är klart mer än det genomsnitt på 2,6 grader för hela världen som är resultatet i de globala modeller som ligger till grund för SWECLIMs beräkningar. Scenariot bygger på antagandet att koldioxidhalten i atmosfären ungefär kommer att fördubblas de närmaste hundra åren, vilket är rimligt att anta om inga stora begränsningar av utsläppen införs.

Rent allmänt gäller att de områden där det i dag finns tydliga årstider, med snö och havsis på vintrarna, påverkas mer än världen i genomsnitt. Eftersom den allmänna uppvärmningen leder till mindre snö och is, ändras markens reflektionsförmåga och därmed energiutbytet mellan atmosfär och markyta. Regionalt förstärker detta klimatförändringen ytterligare något, jämfört med enbart den ökande växthuseffekten.

Temperaturökningen i Sverige väntas också bli ojämnt fördelad över året, med en större ökning på vintern än på sommaren, och med något större förändringar i norr än i söder.

För Sveriges del kan en global uppvärmning innebära både fördelar och nackdelar. Varmare klimat och mildare vintrar kan säkert upplevas som positivt, även om den kortare snösäsongen skulle innebära mindre möjligheter till exempelvis vintersport.

Uppvärmningsbehoven skulle minska. Östersjön skulle oftare ligga isfri. Underhåll och planering av infrastruktur, t ex vägar och dammar, skulle påverkas – olika i olika delar av landet. Framtidens jordbruk skulle få andra förutsättningar än i dag. Och som utvecklas mer nedan påverkas vattenflöden och skogstillväxt.

Mer nederbörd

Också nederbörden ökar enligt beräkningarna. Allra mest i fjälltrakterna med drygt 20 procent. Det betyder stora tillskott av vatten, eftersom detta redan i dag är det nederbördsrikaste området i landet.

Det är möjligt att få fram även annan slags information ur de regionala klimatscenarierna. Lufttryck, vindar, molnighet, luftfuktighet, solstrålning och många andra egenskaper hos vädret beräknas också. En allmän uppvärmning medför t ex en måttlig ökning av medelvindarna med några procent. Nästa steg i SWECLIM är att närmare studera framtida extrema väderleksförhållanden, som stormar, kraftiga skyfall, översvämningar och torka.

I ett globalt perspektiv kan följderna bli betydligt mer dramatiska än i Sverige. Det rör frågor som vattenresurser, livsmedelsförsörjning, miljö och hälsa. I områden där befolkningen redan i dag lever på marginalerna behövs ingen stor störning i klimatet för att förhållandena ska bli katastrofala.

Vattenkraft och skogsbruk påverkas

Syftet med SWECLIMs regionala klimatscenarier är att de ska utnyttjas inom olika samhällssektorer i Sverige. Hittills har resultaten i första hand använts för analyser av vattenresurser och skogstillväxt.

De beräkningar som har genomförts visar att vattentillgången ökar i norra Sverige medan det blir mer skiftande förhållanden i söder. Inte oväntat blir vintrarna mer instabila långt upp i Norrland medan snö blir allt ovanligare i söder. Detta leder till mer varierande och högre flöden i älvarna vintertid, och samtidigt lägre vårflöden. Både sommar, höst och vinter kan flödena komma att förstärkas på grund av ökad nederbörd. Detta kan påverka dammsäkerheten eftersom regleringsmagasinen då oftast är fyllda och det måste vara möjligt att släppa ut överskottsvatten.

För södra Sverige visar det sig att det har stor betydelse hur t ex avdunstning beräknas. Enligt vissa analyser kan det bli lokal vattenbrist under torra somrar på grund av att ökad avdunstning överträffar den rikligare nederbörden.

Också skogstillväxten tycks gynnas av uppvärmningen. Beräkningar vid Sveriges Lantbruksuniversitet (se F&F 4/00) pekar på ökad produktivitet och på att trädgränsen flyttas högre upp på fjällen. Det beror främst på att växtperioden förlängs i och med att det blir varmt tidigare på året. Förändringarna är återigen tydligast i norra Sverige. I söder är bilden mer komplex. Men det har spekulerats i att det varmare klimatet kommer att göra det svårare för gran och i stället gynna lövträd.

Ökad produktivitet för skogsbruket skulle också innebära att mer kol binds i skogen. Det hjälper i så fall till att begränsa koldioxidutsläppen i Sverige. Men ingen vet ännu hur marken påverkas av det förändrade klimatet. Skogens egen tillväxt kan också förändras av såväl ökad koldioxidhalt som mänskliga ingrepp i skogsbruket. Förändringar hos skogen är också kopplade till ändrad vattentillgång.

Den komplexa regionaliseringen

Som framgår finns det en rad osäkerheter i varje led av den beräkningskedja som leder fram till ett regionalt klimatscenario. Det är just därför som man talar om scenarier och inte prognoser, och av samma skäl är det viktigt att studera mer än en global modell.

De regionala modellerna innehåller också i sig osäkerheter. Klimatsystemet omfattar ytterst komplexa och delvis okända samband i både stor och liten skala, vilka är hart när omöjliga att avbilda i simuleringsmodeller.

Under den rekordvarma sommaren 1997 påmindes vi om att sambanden inte är enkla. Samtidigt som många svenskar upplevde århundradets finaste semesterväder inträffade en översvämningskatastrof i Polen, och några av århundradets värsta regn drabbade Sverige. Ett annat exempel är det berömda snöovädret i Gävle i december 1998. Den vintriga stormen blev extremt kraftig därför att Bottenhavet inte var fruset.

Något som också kan komma att påverka Nordens framtida klimat är Golfströmmen. Den transporterar varmt vatten från syd till norr och bidrar till det milda klimat som kännetecknar vår region. Denna storskaliga havscirkulation kan påverkas av växthuseffekten. Det har diskuteras om detta kan innebära att cirkulationen bromsas, med följd att mindre värme transporteras från söder. Globala modellstudier tyder inte på någon kollaps av Golfströmmen, åtminstone inte under de närmaste hundra åren. Däremot kan cirkulationens styrka minska något, kanske upp till 20 procent. Detta motverkar i viss mån uppvärmningen i Skandinavien – något som vi tagit hänsyn till i SWECLIMs scenario. Men det ännu är mycket osäkert hur tillförlitliga beräkningarna av detaljerna hos havscirkulationen är.

Tydliga tendenser trots osäkerhet

Det kan låta som om osäkerheterna är oss övermäktiga. Men trots allt behövs klimatmodellering och klimatscenarier. Även om de inte kan ge oss en detaljerad prognos, så belyser de systemets känslighet och ger klara tendenser som är mycket bättre än gissningar. Konkreta scenarier skapar dessutom intresse och kunskap hos användare inom olika klimatberoende verksamheter.

Det är även viktigt att komma ihåg att osäkerheterna visserligen innebär att följderna kan bli mindre än vad vi berättat om – men också att de faktiskt kan bli större. Vi måste helt enkelt vara beredda på överraskningar i klimatet även i framtiden.

SWECLIMS forskning finansieras av Stiftelsen för Miljöstrategisk forskning (MISTRA) och SMHI.