Noen av de mest ekstreme nedbørhendelsene i Norge har inntruffet i forbindelse med atmosfæriske elver. Både i det våteste døgnet registrert, i Kvinnherad i Sunnhordland i 1940, og det nest våteste, i samme område i 2005, strømmet slike elver av vanndamp nordøstover over Atlanterhavet mot Norge.
På Vestlandet kan fire av fem ekstremnedbørhendelser knyttes til atmosfæriske elver. Ellers i landet gjelder det rundt halvparten.
Hva er atmosfæriske elver?
Atmosfæriske elver kalles det fordi de minner om elver i atmosfæren. Elvene er smale bånd der vinden frakter store mengder fuktig luft. Man kan se dem på værkart som viser transport av vanndamp gjennom atmosfæren.
Til enhver tid finnes det tre til fem atmosfæriske elver på hver halvkule, og hver av dem kan frakte like mye vann som en av landjordens største elver.
Atmosfæriske elver er ikke selvstendige fenomener, men opptrer på grunn av vinden rundt lavtrykk. Når ett eller flere lavtrykk over Atlanterhavet setter opp en uavbrutt luftstrøm nordover, følger det med store mengder vanndamp. De atmosfæriske elvene er altså ikke faste strukturer, men oppstår og dør ut sammen med lavtrykkene de er knyttet til.
Ved munningen av de atmosfæriske elvene blir det vått. Vannet som fordamper fra havet eller fra vått land, drives med vinden gjennom atmosfæren og kondenserer til skyer og regn når luften stiger og avkjøles. I den atmosfæriske elven foregår dette nesten hele tiden, men når den treffer fjell, som i Norge, forsterkes oppstigningen. Da blir regn- eller snøværet ekstra kraftig.
Animasjonen under viser vanndamptransport i atmosfæren i september–november 2014. De lange båndene er atmosfæriske elver. Den 27–29. oktober kan du se den atmosfæriske elven som var med på å forårsake stormflom i Odda og andre steder på Vestlandet. Du kan lese mer om animasjonen her, og den ligger også på Vimeo.
Ikke egentlig elver
Sammenligningen med vanlige elver kan også være misvisende. Elvene i atmosfæren frakter vanndamp, ikke flytende vann. De ligger heller ikke på samme sted hele tiden, og hver for seg er fenomenene kortvarige. Atmosfæriske elver oppstår og dør ut sammen med værsystemene de er en del av.
En annen viktig forskjell er at bare en liten del av vanndampen følger den atmosfæriske elven fra begynnelse til slutt. I en atmosfærisk elv plukkes vanndamp opp langs hele ruten og skilles ut der det regner.
Værkartene kan gi inntrykk av at atmosfæriske elver står for langtransport av fuktighet, men forskning de siste årene har vist at det bare gjelder en liten del. Selv om noe av vanndampen som treffer Norge i en atmosfærisk elv kan komme helt fra tropene, er nærere havområder en langt større kilde.
Akkurat hvor mye av regnvannet som kommer langt sørfra er ikke kjent, men i enkelttilfeller har forskerne kunnet spore 20–30 prosent til tropiske eller subtropiske havområder.
Atmosfæriske elver forårsaker ekstremnedbør i Norge
Ulike deler av landet påvirkes i ulik grad av atmosfæriske elver. På Vestlandet kan oppunder 80 prosent av de mest ekstreme nedbørhendelsene knyttes til atmosfæriske elver. Ved kysten lengre nord gjelder det nesten 60 prosent og i innlandet rundt 40 prosent.
Hvilken årstid atmosfæriske elver bidrar mest til ekstremnedbør, varierer også. I det meste av landet er fenomenet mest fremtredende om høsten eller vinteren, men i indre deler av Østlandet og i Finnmark, har det størst betydning om sommeren. Dette henger også sammen med når på året de mest ekstreme regnskyllene oppstår.
Atmosfæriske elver i resten av verden
Atmosfæriske elver oppstår i vestavindsbeltet på begge halvkuler. I Nord-Amerika har de betydning langs hele vestkysten fra California til Alaska, og spesielt i tørre deler av California, der de kan utgjøre en stor andel av regnet som faller. Selv om atmosfæriske elver forbindes med ekstremvær og skader, demper de også tørke, både der og i Middelhavsregionen.
På den sørlige halvkule er Chile, Argentina og New Zealand utsatt for ekstremnedbør i forbindelse med atmosfæriske elver.
Vil klimaendringer påvirke atmosfæriske elver?
Atmosfæriske elver er ikke et nytt fenomen og ikke noe som har oppstått på grunn av klimaendringer. Det er liten grunn til å tro at det skal bli betydelig mange flere eller færre atmosfæriske elver totalt sett.
Men når lufttemperaturen er høyere, er det mer vanndamp i luften når det dannes skyer og nedbør. Derfor vil atmosfæriske elver kunne føre enda mer vann i en verden med global oppvarming. Når luften er fuktigere, vil elvene også kunne bli bredere og dekke større områder. Dette er imidlertid fremdeles usikkert.
Om klimaendringer vil gjøre at Norge vil bli truffet av flere eller færre atmosfæriske elver i fremtiden, avhenger av om stormbanene over Nord-Atlanteren endres, altså av hvor lavtrykkene beveger seg.
Bjerknessenteret forsker på atmosfæriske elver
Bjerknessenterets forskere søker etter kildene til vannet som fraktes til Norge med atmosfæriske elver. De jobber også med å forbedre fremstillingen av fenomenet i værvarslingsmodeller. Dette er viktig for å kunne varsle ekstremnedbør.
Referanser
Clio Michel, Asgeir Sorteberg, Sabine Eckhardt, Chris Weijenborg, Andreas Stohl, Massimo Cassiani: Characterization of the atmospheric environment during extreme precipitation events associated with atmospheric rivers in Norway - Seasonal and regional aspects, Weather and Climate Extremes, 34, 2021.
Espinoza, V., Waliser, D. E., Guan, B.,Lavers, D. A., & Ralph, F. M. (2018). Global analysis of climate change projection effects on atmospheric rivers. Geophysical Research Letters, 45, 4299–4308. https://doi.org/10.1029/2017GL076968
Luis Gimeno, Francina Dominguez, Raquel Nieto, Ricardo Trigo, Anita Drumond, Chris J.C. Reason, Andréa S. Taschetto, Alexandre M. Ramos, Ramesh Kumar, José Marengo: Major Mechanisms of Atmospheric Moisture Transport and Their Role in Extreme Precipitation Events. Annual Review of Environment and Resources 2016 41:1, 117-141.
Newell, R., Newell, N., Zhu, Y., Scott, C., 1992. Tropospheric rivers? - a pilot study. Geophys. Res. Lett. 19, 2401–2404. https://doi.org/10.1029/92GL02916