Katastrofala översvämningar inträffar nästan alltid någonstans i världen, nu senast i södra Kina. Det är fullt möjligt att ständigt finna extrema väderhändelser någonstans i världen. Så fungerar nämligen atmosfärdynamiken – och dramatiska väderhändelser har alltid existerat. Väderprognoserna har emellertid blivit tillförlitligare, vilket i kombination med vår tids avancerade varningsmöjligheter har lett till drastiska minskningar i förolyckade människor jämfört med tidigare.
När man studerar tidigare läroböcker i meteorologi och klimatologi som Sveriges klimat (1946) av Anders Ångström eller Gösta Liljequists Klimatologi (1970) letar man emellertid förgäves efter uttrycket extremväder. Är det ett nytt fenomen och en följd av den pågående globala klimatändringen, frågar sig säkert läsaren.
Fler människor i utsatta områden
Vad är då extrema händelser och har de verkligen ändrats under senare tid? Det är viktigt att understryka att det inte alltid är de meteorologiska parametrarna som är extrema, utan dess följdverkningar som ofta ger upphov till sådant som skogsbränder och översvämningar. Det är inte minst människans ingrepp i naturen till följd av en befolkningsökning som lett till mer än 5 miljarder fler människor sedan mitten av 1950-talet, liksom den omfattande materiella förbättring som det stora flertalet människor fått sedan denna tid. Människor är alltmer bosatta i utsatta områden, och det finns idag betydligt mer att förstöra.
Noggranna undersökningar visar att dramatiska och farliga väderhändelser är mer en följd av stora temperaturskillnader (som den mellan olika breddgrader) än av själva temperaturen. Det är bland annat därför som stormarna är mer våldsamma vintertid. Den ovanligt kalla perioden 1350–1850, den Lilla istiden, kännetecknades till exempel av våldsamma oväder och svåra väderförhållanden, inte minst i Europa.
Väderparametrar som temperatur, vind och nederbörd varierar enormt i rum och tid.
I den mediala rapporteringen av väder framställs allmänt många väderhändelser som extrema och vissa kommuner proklamerar till och med nödläge. Vädret ses som ett hot mot mänsklighetens framtid, och allt beror på utsläpp av växthusgaser. Enda sättet att lösa detta är att snarast möjligt reducera antropogena växthusgasutsläpp till ett minimum. Europa tar ledningen och visar världen hur detta ska genomföras. Som vi sett är detta lättare sagt än gjort. Risken är att drastiska och ogenomtänkta åtgärder kan bli värre än den hotande faran.
Hur kan man beräkna extremväder?
När det gäller extrema väderhändelser är det tre frågor som jag vill belysa. Vad är extrema väderhändelser? Vad beror de på? Och vad kan göras för att minska det möjliga hot som våldsamma väderhändelser utgör?
Vad är extremt väder?
Väderparametrar som temperatur, vind och nederbörd varierar enormt i rum och tid. Som de flesta naturliga processer är de slumpfördelade. Matematikern Carl Friedrich Gauss visade för mer än 200 år sedan att en mängd slumpfördelade mätningar kan beskrivas med en klockliknande graf som kallas Gausskurva eller en normalkurva. Har man regelbundna temperaturmätningar från en viss plats över en längre tid kan man bestämma normalkurvans form från medelvärdet av alla mätningarna samt den genomsnittliga skillnaden mellan de enskilda mätningarna och medelvärdet (standardavvikelse).
Ett exempel kan vara dygnsmedeltemperaturen eller dygnets högsta temperatur för varje dag som under en julimånad under, säg, en period på 30 år. Sådant är vad meteorologerna analyserat sedan länge och för tusentals väderstationer världen över. 68 procent av alla mätningar faller inom 1 standardavvikelse (i mitten av normalkurvan), 95 procent faller inom 2 standardavvikelser och 99.73 procent av alla mätningar hamnar inom 3 standardavvikelser. Detta tar upp nästan hela normalkurvan. Motsvarande kan man säga att 3 mätningar av 1000 faller utanför 3 standardavvikelser. För 4 standardavvikelser rör det sig om 6 fall på 100 000, varav hälften på var sin sida av normalkurvan.
Sådant är statistiskt ytterst ovanligt och jämförbart med att få en av de högsta vinsterna på lotto. Det motsvarar temperaturer som endast inträffar en godtycklig julidag på 555 år. För 3 standardavvikelser blir det en julidag på 10 år i stället.
En tänkbar definition
En rimlig vetenskaplig definition som jag här föreslår skulle vara att kalla en händelse som ligger utanför 2 standardavvikelser för en ovanlig händelse och en händelse som ligger utanför 3 standardavvikelser för en extrem händelse vilket skulle motsvara temperaturen för en enda julidag på 10 år.
Så resonerar dock inte meteorologer och definitivt inte mediamänniskor som ofta följer sin magkänsla. Tar man bort ordet extrem är man kanske rädd för att folk förlorar intresset och inte oroar sig tillräckligt för väder och klimat. Ännu bättre skulle vara att indikera ett numeriskt värde som antalet fall på tusen eller liknande som jag visat ovan.
Den högsta maximala julitemperaturen i Sverige vid en etablerad väderstation inträffade den 9 juli 1933 då +37,4 grader uppmättes i Uppsala. Här kan vi tala om en högst ovanlig eller extrem händelse då den faller utanför 4 standardavvikelser för Uppsala. Hur länge måste vi vänta innan något liknande händer igen?
Hur påverkas extrema händelser av den globala uppvärmningen?
Den globala uppvärmningen i Uppsala liksom för större delen av Sverige under de senaste 200 åren ligger på cirka 2 grader med en osäkerhet på 0,5 grader. Bättre än så är svårt att bestämma eftersom temperaturen även för en 30-årsperiod påverkas av slumpen. Har man en äldre referensperiod för extrembestämningen så blir det fler fall som hamnar på den varma sidan av en sådan normalfördelning.
En förflyttning av normalfördelningen
Följande tankelek får illustrera vad som kan hända med extremtemperaturen i ett varmare klimat, om ökningen skulle motsvara en standardavvikelse. Låt oss anta att temperaturens normalkurva inte ändrar sin form (detta är ett rimligt antagande) utan endast förflyttar sig åt det varma hållet. En förflyttning av en standardavvikelse för dagens högsta temperatur under juli månad i Uppsala skulle innebära en uppvärmning på cirka 3 grader om vi väljer Uppsala som ett exempel.
Tropiska orkaner förväntas snarare minska i antal, även om ett fåtal kan bli mer intensiva.
En sådan förflyttning av normalkurvan skulle innebära att höga temperaturer som tidigare bara hände 1 julidag på 1010 år skulle inträffa 1 gång per 20 år och temperaturer som tidigare hände 1 gång på 20 år skulle hända en dag var 6:e vecka. De tidigare extremt höga temperaturerna skulle med andra ord bli betydligt vanligare. Samtidigt skulle för årstiden extremt låga temperaturer praktiskt taget helt försvinna.
Nu har sommartemperaturen ökat mindre än i vår tankelek eller med 1,0 grader jämfört med 1930-talet. Detta innebär att vi statistiskt sett bara behöver vänta något 100-tal år innan rekordvärmen från 1933 återkommer, men säkert kommer högsommardagar med över +25 grader att bli allt vanligare.
När det gäller andra extremvärden så är det bara nederbördsintensitet som kan förväntas tillta, eftersom luftens vatteninnehåll ökar snabbt med temperaturen. Vid +30 grader kan luften hålla 75 procent mer vattenånga än vid 20 grader.
Fler dör av köld än av värme
Så vi får fler värmeböljor, men för övriga väderfenomen finns inga tillförlitliga uppgifter till någon ökning av extremväder. För parametrar som vindstyrka och allmänna oväder finns ingen indikation att dessa kan komma att förvärras. Extra-tropiska oväder, som våra vandrande lågtryck, kommer snarare att bli mindre extrema. Tropiska orkaner förväntas snarare minska i antal, även om ett fåtal kan bli mer intensiva. Hittills visar observationerna inga tillförlitliga ändringar trots 100 års observationer.
Vad kan nu göras för att motverka extrema värmeböljor?
Det enklaste är att anpassa sig och göra vad man sedan länge gjort i varma länder, nämligen att installera luftkonditionering. Råkar man ha värmepump är detta mycket bra. I övrigt får man kanske vänja sig vid ett varmare klimat. Kulturen har blomstrat i flera länder med varmt klimat. För Sveriges natur innebär ett varmare klimat knappast några stora nackdelar. Växtligheten gynnas, ädla lövträd kommer gradvis att ersätta granskogen och biodiversiteten blir rikare.
Vattenkraften kommer att öka något genom högre nederbörd och få en jämnare fördelning över året. Vintersporten blir förstås ingen vinnare, ända till den dag då jordens länder lärt sig producera energi effektivare och med minimala koldioxidutsläpp.
Slutligen, fler dör av kyla än av hetta, varför minskningen av köldperioder måste ses som något positivt. Detta betyder givetvis inte att ihållande extrem fuktig värme inte kan vara ett hälsoproblem.