Meteorologisk vurdering av kraftig snøfall i Agder påsken 2008

Meteorologisk vurdering av kraftig snøfall i Agder påsken 2008 Hans Olav Hygen og Ketil Isaksen (P.O. Box 43, N-0313 OSLO, NORWAY) ABSTRACT I forbindelse med at deler av Sørlandet ble rammet av et kraftig snøvær 20. og 21. mars 2008 oppstod det en del skader, først og fremst som et resultat av at greiner knakk og trær falt over ende på grunn av tung snø. Dette førte til skader på ledningsnettet. Agder Energi har bedt om å få en utførlig rapport knyttet til denne værsituasjonen. No 4/2008 1

Oppdrag fra Agder Energi: Agder Energi Nett AS har behov for en utførlig rapport knyttet til det snøværet vi opplevde på Agder i påsken fra 19.03 til 22.03. Særlig med vekt på den 21.03. Vi ønsker en vurdering av følgende spørsmål, hvis mulig: 1. En beskrivelse av været og de værfenomen som oppstod de aktuelle døgn. Snøens beskaffenhet( for eks vanninnhold i snøen), snømengder, vind og temperatur forhold, mv. Videre også en beskrivelse av om forholdene medførte økt risiko for ising eller andre forhold som kunne tenkes å få innflytelse på strømnettet. 2. Hvor ofte er det sannsynlig med slike værforhold på Sørlandet? Hvor mange slike snøfall er det påregnelig å regne med i løpet av en vinter? 3. Kan man registrere enn økning i antall snø episoder som gir problemer( store mengder tung våt snø på kort tid ) sett i forhold til tidligere år? 4. Hvilke områder på Agder er mest utsatte for denne typen vær? 5. Er Sørlandet mer utsatt enn andre landsdeler for denne typen vær? 6. Skyldes den økene hyppigheten av det vi opplever som ekstremvær klimaendringer? Eller er det måten vi definerer og kategoriserer værfenomener som er endret? Må vi forvente økende antall episoder hvor det faller slike store og til dels også ekstreme nedbørsmengder på kort tid? 2

1. En beskrivelse av været og de værfenomen som oppstod de aktuelle døgn Værvarselet fra 20.3.2008 klokken 12.00 for kysten av Aust-Agder var: Økende sørøstlig bris, i ettermiddag opp i stiv kuling 15. Sludd og regn. Lokalt mye nedbør. Fredag etter hvert nordøstlig stiv kuling 15, om ettermiddagen til dels sterk kuling 20. Sludd og snø, fortsatt lokalt mye nedbør. Lettere vær om kvelden.. Figur 1 og 2 er meteogram for Arendal og Hovde bru ved Nelaug bassert på modellkjøring fra onsdag 19.03.08 klokken 1800. Datasettene under viser at dette varselet i stor grad fanget opp utviklingen. En finner at det i løpet av døgnet 20.3.2008 21.3.2008 kom hele 54,9 mm nedbør på Nelaug. Torungen fyr fikk i samme periode 16,8 mm nedbør. På Torungen ble det observert en vindhastighet på opptil 19,0 m/s, noe som tilsvarer sterk kuling, den 21.3.2008. Temperaturen på Torrungen fyr falt fra maksimalt 3,9 ºC den 20.03.2008 til et minimum på -5,7 ºC den 22.3.2008. Ser en på kartene (figurene 3-6) finner en at det kom betydelige mengder med snø i et belte litt inn fra kysten fra Kragerø til Kristiansand fra den 20.03-21.03. og noe mindre i en sone fra Vennesla til Vegår for tidsrommet 21.03-22.03. Meteorgram fra modellkjøring 19.03.08 klokken 1800 Figur 1: Meteogram for Arendal basert på modellkjøring onsdag 19.03.08 klokken 18.00. Svart linje er trykk, heltrukken blå og rød er temperatur, stiplet blå og rød er duggpunktstemperatur, grønne søyler er nedbørmengde. For nedbør står tallene over for mengde nedbør i mm for 3 timers perioder. Figur 2: Meteogram for Hovde bru ved Nelaug basert på modellkjøring onsdag 19.03.08 klokken 18.00. Svart linje er trykk, heltrukken blå og rød er temperatur, stiplet blå og rød er duggpunktstemperatur, grønne søyler er nedbørmengde. For nedbør står tallene over for mengde nedbør i mm. Utskrift fra klimadatabasen for aktuelle værstasjoner 3

Døgnverdier Stasjoner Stnr Navn I drift fra I drift til Hoh Kommune Fylke Region 36200 TORUNGEN FYR jul 1867 12 ARENDAL AUST-AGDER SØRLANDET 36560 NELAUG jul 1966 142 ÅMLI AUST-AGDER SØRLANDET 38140 LANDVIK jan 1957 6 GRIMSTAD AUST-AGDER SØRLANDET 39040 KJEVIK 1946 12 KRISTIANSAND VEST-AGDER SØRLANDET Elementer Kode Navn Enhet DD12 Vindretning kl. 12 UTC grader FFM Middel av vindhastigheter (hovedobservasjoner) m/s FFX Høyeste vindhastighet (hovedobservasjoner) m/s RR Nedbør mm SA Snødybde cm SLAG Nedbørslag kode TAM Middeltemperatur C TAN Minimumstemperatur C TAX Maksimumstemperatur ºC Stnr Dato RR SLAG SA TAM TAN TAX FFM FFX DD12 36200 19.03.2008 0,1 2,7-0,1 5,7 5,8 9,2 123 36200 20.03.2008 0,3 1,0-1,6 3,9 9,1 17,7 176 36200 21.03.2008 16,8 0,3-0,8 2,6 15,5 19,0 54 36200 22.03.2008 15,1-3,6-5,7-0,1 6,8 13,0 4 36200 23.03.2008 0,2-3,3-6,3-0,7 6,0 8,0 102 36560 19.03.2008.. 0,2-4,8 5,9 2,7 4,6 270 36560 20.03.2008.. -1,7-5,7 2,2 1,7 2,6 130 36560 21.03.2008 54,9 Snø 50-1,1-2,4 0,7 2,4 4,6 70 36560 22.03.2008 24,6 Snø 67-5,9-8,8-0,6 0,7 1,0 40 36560 23.03.2008. 67-7,8-13,9-2,3 1,2 2,6 120 38140 19.03.2008 0,0 2,5-2,3 7,5 2,1 3,6 319 4

Stnr Dato RR SLAG SA TAM TAN TAX FFM FFX DD12 38140 20.03.2008 0,0-0,1-4,6 3,4 2,4 5,3 179 38140 21.03.2008 32,7-0,6-1,8 2,4 4,5 5,6 41 38140 22.03.2008 17,4-5,4-7,3-0,2 2,6 5,4 32 38140 23.03.2008 15,4-4,6-11,7-1,3 2,2 3,3 19 39040 19.03.2008 0,1. 2,4-2,6 7,2 3,2 6,8 273 39040 20.03.2008 0,0. -0,5-5,3 3,5 3,9 8,0 173 39040 21.03.2008 19,7. -0,7-2,0 1,8 6,9 8,8 55 39040 22.03.2008 5,7. -5,8-7,1-1,9 4,0 7,3 42 39040 23.03.2008 0,1. -5,5-11,3-1,5 4,2 6,2 42 Data er gyldig per 27.03.2008 kdvh@met.no met.no 5

Kart fra senorge.no Figur 3: Kart over vannmengde i nysnø om morgenen 20.03.2008 6

Figur 4: Kart over vannmengde i nysnø om morgenen 21.03.2008 7

Detaljert studie av temperatur og nedbørutvikling på Torungen fyr Timesvise data fra TORUNGEN FYR (12 m o.h.), som ligger rett utenfor Arendal, er representativ for å beskrive situasjonen ved området som ble kraftigst berørt. Stasjonen illustrerer godt kombinasjonen av kraftig nedbør og fallende temperatur (figur 7). På ettermiddagen den 20. startet nedbøren og kom da som regn ute ved kysten og som regn og sludd litt lenger inn i landet. Temperaturen på Torungen var da 1-2 grader C. Litt inn fra kysten lå temperaturen på dette tidspunktet omkring 0 grader C. Nedbøren økte så betydelig utover natten til den 21., i kombinasjonen med at temperaturen gradvis sank. Inne på land kom mer og mer av nedbøren som snø utover natten. På Torungen fyr sank temperaturen under 0 grader C rett etter kl 16 den 21. På samme tidspunkt var temperaturen omkring 2 grader C litt inn fra kysten. Figur 7: Timevis utvikling av temperatur og nedbør på Torungen fyr for perioden 19.03-22.03.2008. Blå søyler viser oppsamlet nedbør for perioden; rød strek viser temperaturutviklingen. 10

2. Hvor ofte er det sannsynlig med slike værforhold på Sørlandet? Det er valgt å bruke Nelaug i Åmli som en referansestasjon på denne delen. Det er en stasjon som vi kan grovt karakterisere som en kystnær innlandsstasjon, og ligger nær kjernen for den aktuelle hendelsen. Fra tabellen med værdata tidligere i dokumentet finner en at det ble observert 54,9 mm nedbør om morgenen den 21.3.2008 og 24,6 mm om morgenen den 22.3.2008, til sammen 79,5 mm. Målingene ble foretatt klokken 07.00 og gjelder for foregående 24 timer. Av beregningsmessige hensyn er det valgt å runde av til 55 mm i et nedbørdøgn og 80 mm for 2 nedbørdøgn. For 55 mm nedbør i løpet av et døgn ser en at dette er noe som skjer i området ca hver andre år, når all nedbør tas med i beregningen, men det er ikke det interessante her. Ser en på vintermånedene (desember, januar, og februar) finner en at dette er noe som skjer ca hvert 11 år, mens slike verdier i vårmånedene har en returperiode på 23 år. Den maksimale nedbøren på et døgn i marsmåned er 67 mm, og kom 5.3.1985. Nedbørmengden den gang kom som snø. Største vinternedbør kom 17.2.1971 og var 81,9 mm i form av snø. For 80 mm nedbør i løpet av to døgn ser en at dette er noe som skjer ca hvert 13. år på vinteren og ca hvert 38 år i vårmånedene. Den største registrerte nedbøren på Nelaug i 2 døgn for mars er 99,3 mm fra 5. og 6.3.1972 som snø. For vintermånedene er største registrerte nedbørmengde for 2 døgn 111,3 mm 17 og 18.2.1972 som snø. Gjennomgående for alle disse tidligere ekstremhendelsen er at temperaturen ligger rundt 0 ºC, mens årets temperatur falt fra nær 0 ºC til ca - 6 ºC. Det har vist seg vanskelig å gi noen gode anslag på returperioder for kombinasjonen store snømengder og fallende temperatur; det er trolig denne kombinasjonen som har forårsaket en del skade i denne situasjonen. 11

Returperiode for sesonger- ekstremnedbør Stasjoner Stnr Navn I drift fra I drift til Hoh Kommune Fylke Region 36560 NELAUG jul 1966 142 ÅMLI AUST-AGDER SØRLANDET Påregnelige returperiode for nedbørhøyde 55.0 mm i løpet av nedbørdøgnet Årsverdi jan, feb, des mar, apr, mai jun, jul, aug sep, okt, nov Returperiode (år) 2 11 23 7 2 5 maks obs. nedbørhøyder(mm) (uavhengige episoder), i løpet av 1 nedbørdøgn. Årsverdi jan, feb, des mar, apr, mai jun, jul, aug sep, okt, nov 1. max value 87,7 81,9 67,0 77,9 87,7 Mediandato 05.09.1990 17.02.1971 05.03.1985 26.08.2004 05.09.1990 2. max value 82,0 63,1 66,8 77,6 82,0 Mediandato 02.11.1967 21.01.1995 05.03.1972 22.06.1997 02.11.1967 3. max value 81,9 61,7 62,3 73,1 81,4 Mediandato 17.02.1971 18.02.1997 28.03.1987 06.08.1985 16.10.1987 4. max value 81,4 59,5 55,7 60,9 77,3 Mediandato 16.10.1987 18.01.2006 01.05.2002 12.08.2007 13.10.1976 5. max value 77,9 55,0 51,2 59,1 76,9 Mediandato 26.08.2004 27.12.1990 22.05.1983 30.07.1979 12.11.1993 Data er gyldig per 01.04.2008 kdvh@met.no met.no 12

Returperiode for sesonger- ekstremnedbør Stasjoner Stnr Navn I drift fra I drift til Hoh Kommune Fylke Region 36560 NELAUG jul 1966 142 ÅMLI AUST-AGDER SØRLANDET Påregnelige returperiode for nedbørhøyde 80.0 mm i løpet av 2 nedbørdøgn. Årsverdi jan, feb, des mar, apr, mai jun, jul, aug sep, okt, nov Returperiode (år) 1 13 38 11 2 10 maks obs. nedbørhøyder(mm) (uavhengige episoder), i løpet av 2 nedbørdøgn. Årsverdi jan, feb, des mar, apr, mai jun, jul, aug sep, okt, nov 1. max value 139,5 111,3 99,3 96,4 139,5 Mediandato 03.11.1967 18.02.1971 06.03.1972 26.08.2004 03.11.1967 2. max value 128,0 99,6 79,0 91,0 128,0 Mediandato 05.09.1974 17.02.2006 01.05.2002 22.06.1969 05.09.1974 3. max value 127,9 93,3 78,4 89,9 127,9 Mediandato 14.10.1976 21.01.1995 05.03.1985 23.06.1997 14.10.1976 4. max value 117,0 85,1 70,7 89,3 117,0 Mediandato 02.11.1979 19.02.1997 02.04.1994 20.07.1987 02.11.1979 5. max value 115,9 80,0 68,9 88,5 115,9 Mediandato 05.09.1990 27.12.1990 29.03.1987 17.08.1999 05.09.1990 Data er gyldig per 01.04.2008 kdvh@met.no met.no 13

3. Kan man registrere enn økning i antall snø-episoder som gir problemer( store mengder tung våt snø på kort tid ) sett i forhold til tidligere år? For å vurdere om det er noen trender i mengden nedbør er det valgt å bruke data fra stasjonen Nelaug som referanse. Denne stasjonen er valgt da den representerer store deler av det aktuelle området som fikk skader. I figur 8-10 er maksimal mengde vinternedbør og antall dager med vinternedbør, for definerte mengder, plottet opp for hvert år siden 1966. 1966 er valgt som startår da det var året den aktuelle stasjonen startet. Vinternedbør er definert som den nedbøren observatøren definerer som snø eller blandet nedbør (dvs. snø, sludd og regn). Ser en på maksimal mengde vinternedbør er det ikke noen trender å spore i datasettet. En ser også at 2008 kommer ut som et ekstremår med hele 94 mm på et døgn. Disse 94 mm kom i januar, situasjonen fra påsken 2008, med 55 mm på en dag, er mer på linje med de vanlige ekstremverdiene fra tidligere. Maksimal mengde vinternedbør på Nelaug 100 90 Nedbør i mm 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Figur 8: Årlig maksimal mengde vinternedbør (snø, eller blandet snø, sludd og regn) på Nelaug målestasjon. I de figur 9 og 10 er antall dager med vinternedbør over 0, 10, 20, 30, 40 og 50 mm vist. Her kan en se at det er en klar nedgang i antall dager med vinternedbør, fra rundt 60-70 dager i starten av perioden til 40-50 dager i slutten av perioden. Denne endringen i antall dager med vinternedbør vil være høydeavhengig, og de mer høyereliggende områdene rundt vil trolig ikke ha samme nedgang i antall dager med vinternedbør. Når det gjelder de mer ekstreme nedbørhendelsene, her definert til over 30, 40, og 50 mm, ser en at det er typisk 2 tilfeller per år. For disse hendelsene er det ikke noen sporbare trender i materialet. En kan imidlertid se at 2008 skiller seg ut med hele 4 hendelser som har mer en 50 mm vinternedbør. 14

Antall dager med vinternedbør på Nelaug 100 90 80 70 60 Dager 50 Vinternebør Vinternedbør over 10 mm Vinternedbør over 20 mm 40 30 20 10 0 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Figur 9: Antall dager per år med vinternedbør (blå linje), mer enn 10 mm vinternedbør (rosa linje), og mer enn 20 mm vinternedbør (gul linje). Anntall dager med mye vinternedbør på Nelaug 6 5 Dager 4 3 2 1 0 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Vinternedbør over 20 mm Vinternedbør over 40 mm Vinternedbør over 50 mm Figur 10: Antall dager per år med mer enn 30 mm vinternedbør (blå linje), mer enn 40 mm vinternedbør (rosa linje), og mer enn 50 mm vinternedbør (gul linje). 15

4 og 5) Er Sørlandet mer utsatt enn andre landsdeler for denne typen vær? Og Hvilke områder på Agder er mest utsatte for denne typen vær? Situasjonen i påsken 2008 kjennetegnes lokalt med nedbør ved fallende temperatur. Bakgrunnen for denne situasjonen er at kald luft fra kontinentet ble transportert inn mot Sørlandet. De lavere delene av luftmassen ble mettet med fuktighet når de passerte havet mellom Danmark/Tyskland og Norge. Når luftemassene så traff Sørlandskysten fra øst, ble de presset opp og en fikk utløst betydelige mengder med nedbør. Værvarselet fra 20.3.2008 klokken 12.00 for kysten av Aust-Agder var: Økende sørøstlig bris, i ettermiddag opp i stiv kuling 15. Sludd og regn. Lokalt mye nedbør. Fredag etter hvert nordøstlig stiv kuling 15, om ettermiddagen til dels sterk kuling 20. Sludd og snø, fortsatt lokalt mye nedbør. Lettere vær om kvelden.. Temperaturen falt etter hvert som den relativt varme luften fra de kystnære områdene og ble blandet og byttet ut med kaldere luft fra kontinentet. Dette er unikt for Sørlandet. Ser en på andre regioner av Norge, som for eksempel Vestlandet, vil betydelige nedbørmengder komme fra vestlige luftstrømmer. Disse luftstrømmene vil være relativt varme, og mer homogene. I tillegg vil nedbøren frigjøre varme og en vil ofte få en hvis økning i temperaturen under betydelige snøfall. Ut fra topografien i området, og den storstilte geografien, er det all grunn til å anta at det er den samme sonen som ble rammet i årets hendelse som er mest utsatt for denne typen vær. Ser vi på ekstreme nedbørhendelser for hele året, ser vi antydninger til at det er de sørvestlig delene av landet som er blant de områdene der vi registrerer en signifikant økning av ekstremnedbør for de siste 100 årene (figur 11). Figur 11: Trend i høyeste 1-døgns nedbør pr år 1900-2004, SKREÅDALEN 474 m o.h., Sirdal kommune, Vest-Agder (Kilde: Alfnes & Førland 2006. met.no Climate report) Hvilke områder i Agder er mest utsatte for denne typen vær? Det er områdene som ligger typisk 20-60 km inn og opp fra Sørlandskysten som er mest utsatt for kraftige snøfall. Her vil fuktig luft raskt kunne avkjøles og resultere i kraftig nedbør vinterstid. 16

6) Skyldes den økende hyppigheten av det vi opplever som ekstremvær klimaendringer? Det er vanskelig å fastslå at en direkte sammenheng mellom økt hyppighet av ekstremhendelser og klimaendringer. For det første er det vanskelig å analysere ekstremhendelser, da datagrunnlaget ofte er begrenset, og for det andre er det store naturlige variasjoner i Norges klima. Det som imidlertid er viktig å få fram her er at scenariene (fra Førland 2007) for dette århundret bl.a. indikerer: Betydelig større oppvarming enn gjennom det 20. århundre (3-5 ganger så stor) Nedbøren øker med 5-15 % over mesteparten av Norge Ekstreme nedbørverdier vil opptre oftere over hele landet Betydelig kortere snøsesong i hele landet Maksimale vindstyrker vil øke over nesten hele landet Det kan bli mer snø i høyfjellet i ekstreme år Disse generelle punktene vil i store trekk også gjelde for Agder. Når det gjelder denne spesielle typen vær med kald luft advektert inn fra kontinentet, og mettet med fuktighet i passering av havområder, kan en ikke si at dette skyldes klimaendringer. Når en ser på scenarier for fremtiden viser dette at dette kan gjenta seg. 17