Når det unormale blir normalt

– Klimaet er i ferd med å forandre verden. Vår oppgave er å sørge for at en bedrift som Statkraft håndterer endringer i vær og klima på best mulig måte, forteller lederen for Statkrafts fagmiljø for vær, klima og hydrologi, Uta Gjertsen.

Avdelingens oppgave er blant annet å beregne forventende klimaendringer som følge av global oppvarming. Gjennom å utvikle nye, avanserte modeller sys værvarsler og klimadata sammen til prognoser for alt fra de neste timene til mange år fremover i tid.

– Denne avanserte teknologien gir oss et grunnlag for hvordan vi kan disponere fornybare energiressurser på best mulig måte i fremtiden, sier Gjertsen.

Men hvordan fungerer egentlig prognoseteknologien, nå som været er mer uforutsigbart enn noen gang?

I over 100 år sanket Statkraft værdata for å varsle fremtidens værforhold, før global oppvarming snudde hele regnestykket på hodet.

– Statkraft henter data langt tilbake i tid for å si noe om hvordan fremtidens vær vil kunne arte seg. Siden dagens klima endrer seg så fort, kan vi ikke uten videre bruke data fra 30-tallet. Disse dataene må bearbeides før vi kan bruke dem som grunnlag for beregninger for framtiden, forklarer Gjertsen.

Løsningen på denne utfordringen er å utvikle og ta i bruk nye hydrologiske modeller.

En hydrologisk modell er en sammensetning av matematiske ligninger som beregner hvordan meteorologiske prosesser påvirker vannets opptreden, altså fra når nedbør treffer jordoverflaten og frem til det renner ut i havet.

Statkraft bruker hydrologiske modeller for å si noe om hvordan vannkraftressurser blir påvirket av klimaendringene. Stort sett bruker modellene meteorologiske data som input – for eksempel værprognoser – og simulerer hydrologiske variabler som vanntilsig og snømagasin.

Kunstig vær spår fremtiden

Gjennom et samarbeid mellom hydrologer og utviklere har Statkraft utviklet sitt eget modelleringsrammeverk, forklarer Rune Yoshida Tollefsrud, hydrolog i Statkraft.

– Målet var å etablere et fleksibelt rammeverk som gir mulighet til å tilpasse modellene. Da kan vi simulere de fysiske prosessene i det hydrologiske kretsløpet, sier han.

Resultatet av dette arbeidet ble SHyFT (Statkraft’s Hydrologic Forecasting Toolbox), et modelleringsverktøy som er "åpent" for alle interesserte. Hensikten med en åpen kildekode er å kunne forbedre verktøyet gjennom samarbeid med andre aktører og utdanningsinstitusjoner.

Utslagene som de ulike prognosene gir, henger sammen med antakelser om hvordan været kan bli de neste årene. Statkraft tilnærmer seg dette gjennom å lage kunstige værscenarioer.

Prosessen begynner med at historiske værprognoser blir lastet ned, i tillegg til resultater fra ulike klimamodeller basert på utslippsscenarioer fra FNs klimapanel (IPPC). Deretter bearbeides innsamlet data for å lage en oversikt over været fra de siste 20 årene.

– Ved hjelp av statistiske tilnærminger kan vi bruke disse værprognosene til å generere store mengder potensielle værscenarioer, inkludert "ekstremår". Vi har også muligheten til å "styre" samlingene våre med værscenarioer i en fremtidsretning vi tror på – for eksempel at vi tror på mer nedbør og høyere temperaturer i årene fremover, sier han.

– Et mål er at denne metoden også skal fungere ved Statkrafts utenlandske vannkraftverk, som i Brasil, Chile eller India. Der har vi ikke så mye data. Men den nye måten vil gjøre det lettere for oss å beregne et tilsig i fremtiden, sier Uta Gjertsen.

Global oppvarming kompliserer

– Vi ser at vi har hatt flere store flommer de siste årene. Det henger godt sammen med at vi har en varmere atmosfære som gir oss mer fuktighet. Det er det som bidrar til at vi får flere ekstremer fremover, sier vakthavende hydrolog Erik Holmqvist i Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE).

I tillegg til å jobbe tett opp mot kraftbransjen arbeider han med å overvåke risikoen for flom i norske vassdrag.

– Når du tilfører mer energi i form av varme, vil luften kunne holde på mer fuktighet, og så får vi en større sirkulasjon. Mer fordamping, mer nedbør og større vannføringer...

– Men her er det store regionale og lokale forskjeller. Vi ser områder i Sør-Norge og i Sverige der klimaendringene også kan gi lengre perioder med tørke, sier Holmqvist.

– Når vi putter inn data om nye flommer og ekstremer i opptil 100 år gamle datasett, ser vi flere tilfeller med større verdier enn det som har ligget i materialet frem til nå. Disse ekstremverdiene påvirker beregningene man tradisjonelt har utført.

I tillegg er det en lang rekke usikre faktorer som påvirker ligningen, påpeker han:

• Vi kjenner ikke i detalj alle effektene ved global oppvarming.

• Vi vet ikke i hvilken grad vi klarer å redusere utslipp av klimagasser.

• Vi vet ikke hvordan atmosfæren reagerer på reduksjon av klimagasser.

• Energiutveksling mellom hav og atmosfære er høyst uforutsigbar.

Kartlegger en uforutsigbar verden

Formålet med Statkrafts hydrologiske modeller er å samle inn klimadata og bruke innsikten til å planlegge produksjon, prosesser og investeringer i fornybare energikilder både på kort og lang sikt.

Siden de nye klimaprognosene kan hjelpe med å forutse alt fra de neste timene til mange tiår inn i fremtiden, gir de et grunnlag for å vurdere hva slags fremtidige ressurser som trengs til fornybar produksjon.

– Historisk har vannkraft vært viktigst for Statkraft, mens sol- og vindkraft har blitt mer aktuelt og spiller en økende rolle framover i en energimiks sammen med vannkraften, forklarer Uta Gjertsen.

– Hva forteller de nye klimaprognosene om fremtidens vær?

– Vi kommer til å få mer ekstremvær, perioder med ekstreme måneder og uker. Derfor tror jeg vi trenger alt av fornybar energi, enten det er sol-, vind- eller vannkraft, sier Gjertsen.

Helt siden hun studerte meteorologi på 1980-tallet, har hun vært engasjert i klimaspørsmål og mener det er viktigere enn noensinne å forstå hvordan klimaendringene vil påvirke oss. Det gjør jobben givende å kunne bidra med sin kompetanse og prøve å gjøre en forskjell, synes hun.

– Som Statkraft sier: Det er fremtiden som bestemmer!