Studie giver ny viden om, hvordan tordenstorme og skybrud opstår

Tordenstorme er samlinger af uvejr med lyn, torden og stærk vind. Når stormene samler sig, opstår der ofte voldsomme skybrud og oversvømmelser, hvilket kan have ekstremt ødelæggende konsekvenser for de ramte områder.

Et problem vi også har mærket i Danmark, senest i 2011, hvor store dele af Københavns gader stod under vand, og der blev anmeldt forsikringsskader for omkring seks milliarder kroner.

I et nyt studie kaster forskere fra Københavns Universitet lys over en særlig mekanisme, der kan skabe kraftige tordenstorme og skybrud:

”Vi konkluderer, at atmosfærens evne til at skabe store tordenstorme blandt andet er påvirket af jordoverfladens temperatur om natten i forhold til om dagen. Hvis temperaturforskellen er stor, ser vi større tordenstorme og kraftigere skybrud,” forklarer Jan Olaf Härter, der er lektor på Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet og en af forskerne bag studiet.

Sammen med kolleger fra samme institut har han via computersimuleringer undersøgt forekomsten af såkaldte mesoskala-konvektionssystemer – særligt kraftige tordenstorme, der breder sig over områder på over 100 kilometer. Denne type tordenstorme opstår hovedsageligt i troperne, men er også relevante i en dansk sammenhæng.

”Hvis sommertemperaturerne i Danmark bliver ved med at stige, vil jeg ikke blive overrasket over, at vi kan opleve flere store tordenstorme i fremtiden. Det er også det, som en del klimamodeller spår vil ske de næste 20-30 år,” siger Jan Olaf Härter.

Derfor er skiftet i temperatur mellem nat og dag vigtig

Torden opstår, når varm fugtig luft fra jordoverfladen stiger til vejrs og møder koldere luft længere oppe i atmosfæren. Det gør luften endnu mere ustabil, hvilket danner en såkaldt konvektion, som betyder, at den varme luft transporteres opad. Processen bag konvektion kan sammenlignes med en gryde med kogende vand - det opvarmede vand i bunden vil stige op til overfladen og ’boble over’.

”Og når den varme luft skydes op i atmosfæren, vil den møde koldere luft og kondensere, dvs., at den danner skyer og regndråber. Derfor afløses tordenvejr oftest af tæt regn og skybrud,” forklarer Silas Boye Nissen, der er ph.d.-studerende på Niels Bohr Institutet, og også en af forskerne bag undersøgen.

Risikoen for de store tordenstorme og skybrud er påvirket af forskellen i jordens overfladetemperatur mellem nat og dag, lyder forskernes konklusion. Hvis temperaturforskellen er stor, stiger risikoen for kraftige tordenstorme. Og selvom forskerne endnu ikke med sikkerhed kan sige, hvad der påvirker forskellen i temperaturen, har de en forsigtig antagelse.

”Vi har en idé om, at variationen i jordoverfladens temperatur mellem nat og dag er påvirket af, hvor fugtig jorden er. Hvis jorden er fugtig, reducerer det forskellen i temperaturen - ligesom i en svømmepøl eller havet, der holder en nogenlunde konstant temperatur mellem dag og nat. Hvis jorden derimod er tør, vil vi ofte se en høj varme om dagen, der dog aftager markant over natten, idet der ikke er fugt nok i jorden til at holde på varmen, men det ligger ud over vores forskning,” forklarer Silas Boye Nissen. 

Luftlommer sætter skub i tordenstormene

Det tordenvejr, vi har herhjemme i Danmark, dækker typisk mindre områder på cirka 10 kilometer, hvorimod tordenstorme i troperne kan sprede sig over et areal på over 100 kilometer.

Årsagen til, at tordenstorme kan blive så kraftige handler - udover stor variation i jordoverfladens temperatur mellem nat og dag - også om en selvforstærkende mekanisme.

”Når forskellen på luftens temperatur skaber skyer og intens regn, bruger regnen en masse energi på vej ned, fordi den langsomt fordamper. Det gør, at regndråberne skaber en kold luftlomme om sig selv. Og når de her lommer med kold luft kolliderer med andre kolde luftlommer fra andre vejrsystemer, leder det til flere skyer, mere regn og mere torden. Det bliver altså en selvforstærkende effekt,” siger Silas Boye Nissen og afslutter:

”De voldsomme regnfald giver ofte skader på folks huse, og menneskeliv bringes i fare. Derfor er det vigtigt at blive ved med at forske i, hvordan de ekstreme vejrfænomener opstår.”