Katalog over tiltag til reduktion af effekten fra klimaændringer på afløbssystemer - Tillægsrapport
2 Fremskrivning af regn over Danmark
Grundlaget for forudsigelse af den fremtidige nedbør over Danmark er beregninger med klimamodeller. De benyttede beregninger baseres på modeldata for to 30-års perioder, en kontrolperiode 1961-1990 og en tilsvarende scenarieberegning for perioden 2071-2100, udført med klimascenarium A2. Der er ikke udført modelberegninger af nedbørsforholdene for tidsrummet mellem de to perioder.
Klimamodellerne forudsiger, at der vil komme øget årsnedbør i Danmark, ca. 10 %, og at stigningen vil komme i vinterhalvåret. Sommernedbøren vil totalt set blive en smule mindre, men alligevel vil der optræde flere og kraftigere ekstremregn om sommeren end vi hidtil har oplevet. Det er disse ekstremregn, der vil blive afgørende for, hvordan danske afløbssystemer skal dimensioneres og analyseres i fremtiden.
2.1 Datagrundlag
De omtalte modelberegninger er udført således at der for hele Danmark er beregnet nedbøren pr time for de to 30-års perioder. Nedbøren er beregnet som fladenedbør for kvadrater på ca. 12 x 12 km. Dvs. middelnedbør pr time over dette areal. Der er lavet en tilsvarende beregning med arealer på 25 x 25 km, men da den finere arealinddeling passer bedst til afløbssystemer, er det den der tillægges størst vægt i det følgende. Udviklingen i regnen fra kontrolperioden til scenarieperioden kan bestemmes ved at sammenligne statistikken for ekstremregn for de to perioder. Dette kan gøres for ethvert område af Danmark.
Afløbsteknisk er det et problem, at den benyttede beskrivelse af regn i klimamodellerne er en fladebeskrivelse, som ikke umiddelbart kan transformeres til og dermed sammenlignes med de normalt anvendte regndata, som er punktmålinger fra regnmålere. Middelnedbør over arealer som de nævnte er kun yderst sjældent relevante under danske forhold. Der er betydelig usikkerhed om, hvordan man kan sammenligne de to datatyper, og hvordan man kan regne den modelmæssigt beregnede stigning i fladenedbøren om til stigning i punktnedbør. Modellerne fortæller heller ikke om ekstremregn i fremtiden vil have samme udbredelse og forløb, som vi kender det i dag.
Det er indtil videre valgt at benytte den nemmeste metode til fremskrivning, nemlig at de ekstreme punktregn, der benyttes til afløbsberegninger, multipliceres med samme stigningsfaktor som er fundet ved sammenligning af timenedbør over fladerne. Om det er på den sikre eller usikre side er ikke klart. Der er afgjort behov for detaljerede studier af udviklingen i ekstremregn over oplande af forskellig størrelse.
Den nævnte metode betyder at dimensionering under hensyntagen til klimaændringerne kan gennemføres ved at multiplicere de i dag anvendte dimensioneringsregn med en faktor svarende til den forventede stigning.
Faktoren kan benyttes både for historiske regn/regnserier og for CDS-regn. Faktoren må dog ikke regnes gældende for alle regn i en regnserie, kun for de ekstreme regn. Beregning af overløbsmængder mv. hvor også lavintense regn indgår må beregnes på anden vis.
2.2 Fremskrivning af CDS regn
CDS-regn anvendes i dag i vid udstrækning til dimensionering og analyse af afløbssystemer, og det er det generelle indtryk at denne tilnærmede regnbeskrivelse er dækkende i langt de fleste tilfælde, hvor systemet ikke er hydraulisk meget kompliceret. I Spildevandskomiteens Skrift 26 og 27 anbefales CDS regn, men det anbefales desuden at afløbssystemet også kontrolleres med en regnserie (MOUSE-LTS-beregning), hvis systemet er hydraulisk kompliceret. Dette er for at kontrollere om gentagelsesperioden for
f.eks. opstuvning til terræn svarer til gentagelsesperioden for den benyttede regn. De på nuværende tidspunkt benyttede regnserier har dog så kort varighed, at der er betydelig usikkerhed på regn med gentagelsesperioder på 10 år eller mere. Det kan derfor være usikkert om modificerede CDS-regn eller historiske regn statistisk set er bedst at anvende for et givet opland. Ønskes gennemført beregninger for regn med endnu længere gentagelsesperioder kan CDS-regn bestemmes ud fra skrift 26. For de fremtidige forhold eksisterer muligheden ikke for at sammenligne CDS-regn og historiske regn. Vi er her nødsaget til at anvende CDS-regnene og lade resultaterne herfra være bestemmende for hvilke udbygninger, der skal foretages.
Som nævnt ovenfor anbefales det at CDS-regn, der skal dække fremtidens forhold, beregnes ved at gange alle intensiteter i regnen, der benyttes i dag, med den faktor, som antages at svare til stigningen i nedbørsintensiteten for de ekstreme regn. Det skal understreges, at det er usikkert om formen på CDS-regn vil ændres i takt med klimaændringerne, så det anbefales at udviklingen følges løbende, da der ellers kan være risiko for fejldimensionering.
Figur 2. Nuværende dimensionsgivende og klimafremskrevet 10 års CDS regn (faktor 1,2) for Odense. Tidskridt = 2 minutter. Den klimafremskrevne regn er baseret på scenariet A2.
På figur 2 ses et eksempel på ændringen i CDS-regn fra forholdene i dag til forholdene i slutningen af dette århundrede. I eksemplet er antaget at regnintensiteten øges med 20 % i perioden.
2.3 Klimascenarier & tidsserier
Der findes ikke i dag standardmetoder til at beregne tidsserier af fremtidens regn til afløbsteknisk brug ud fra klimamodellernes resultater. Da behovet er meget åbenlyst forventes det dog at der snart vil komme gang i den nødvendige forskning.
Der foregår dog allerede nu et arbejde med at vurdere om der kan ses begyndende ændringer i nedbøren både lokalt og regionalt. Visse statistisk signifikante ændringer har kunnet påvises selv om måleperioderne til dette formål er ret korte. Dette arbejde bør prioriteres højt i de kommende år, idet det er vigtigt at få klarhed over om ændringerne er startet og i givet fald hvordan det påvirker regnforløbene.
Det forventes at der løbende vil ske en opdatering af klimamodellerne og dermed at sikkerheden i forudsigelserne gradvist vil øges. For at få et første grundlag for at tage hensyn til klimaændringerne rundt i Danmark vil det være hensigtsmæssigt at få udarbejdet et kort, der ud fra de nu kendte modelresultater kan angive hvilke ændringer i nedbør, der forventes på enhver lokalitet. Dette arbejde vil relativt nemt kunne udføres ud fra de foreliggende data, men det vil kræve en nøje statistisk vurdering før konkrete talværdier kan angives. Der er i forskningsprojekter på DTU udført indledende undersøgelser af enkelte områder, men variationen på de fundne faktorer fra område til område er så stor, at det vil kræve en betydelig mere dybtgående analyse af resultaterne før detaljerede resultater kan fremlægges. På det foreliggende grundlag kan det derfor ikke præciseres nøjere, end at der kan forventes en stigning i intensiteten i de ekstreme regn på 20 – 50 % (faktor 1,2 – 1,5) frem til år 2100. Om dette skøn vil blive ændret, når datamaterialet er nøjere vurderet, og om der vil kunne angives lokale faktorer for forskellige dele af Danmark er det ikke muligt at fastslå på nuværende tidspunkt.
Version 1.0 Oktober 2006, © Miljøstyrelsen.