2024:06 In search of lost storms: or can one infer the magnitudes of extremely rare flood events from short observational records?

SSM perspektiv 

Bakgrund 

Kärnkraftverken, övriga kärntekniska anläggningar och andra verksamheter som acceleratorerna ESS och MAX IV ska kunna motstå yttre händelser, såsom väderfenomen, i sådan omfattning att säkerhetssystemens förmåga att utföra sina uppgifter inte äventyras. Fukushima-olyckan i Japan 2011 är ett exempel på konsekvenserna av yttre händelser med magnituder överstigande vad som förutsatts i säkerhetsanalyserna. Efter olyckan i Japan initierades omfattandet arbete, både nationellt och internationellt. 

Att uppskatta magnituder för osannolika yttre händelser med frekvens på 10-6/år är svårt, eftersom tillräckligt med empiriska data saknas för att kunna skatta dessa låga frekvenser med klassiska statistiska metoder. Framtagning av extremvärdesmetoder som till sin natur har stora osäkerheter krävs. En ytterligare försvårande faktor är att när dessa extremvärden ska beräknas används tillgängliga och i sammanhanget korta mätserier som oftast inte sträcker sig längre tillbaka i tiden än 100-årsskala för att extrapolera till 10-6/år-värden. Dessa extrapolationer bygger oftast på antagandet att klimatet är konstant vilket utelämnar klimatförändringars potentiella inverkan på genomförda analyser. Ytterligare forskning är därför viktig för att utveckla metoder för att bättre kunna skatta magnituder för osannolika väderfenomen med frekvenser till och med 10-6/år. 

Resultat 

Rapporten visar att för korta planeringshorisonter (några decennium) är det primärt kortvariga havsnivåextremer som driver översvämningsrisken medan medelvattenståndsförändringar driver risken på längre planeringshorisonter (mot slutet av seklet och längre). Ett resultat som enligt SMHI tidigare visats hålla också på andra Svenska platser. Planeringshorisonter, och deras sannolikheter används primärt i rapporten istället för årliga sannolikheter. Detta beror på att de årliga sannolikheterna inte är stationära utan förändras kraftigt med förändringar i medelvattenståndet. Detta gäller särskilt händelser med mycket låg sannolikhet, där den årliga sannolikheten kan ändras med många storleksordningar redan under det nuvarande seklet, särskilt i scenarier med höga utsläpp och som konsekvens stora medelvattenståndshöjningar. 

Angående olika scenarier visas det att översvämningsrisken på de tidsskalorna som diskuteras i denna rapport inte främst styrs av om uppvärmningen kan begränsas till Parisavtalets 2 oC, utan av om de två allra högsta utsläppsscenarierna SSP3-7.0 och SSP5-8.5 kan undvikas. Vidare diskuteras det att även om medelvattenståndsförändringar och kortvariga högvattenhändelser båda bidrar till översvämningsrisk, så är tidsskalorna de verkar på och längden på förvarningen man kan få innan de sker väldigt olika. Detta betyder förstås att metoderna man kan välja för att anpassa sig till dessa två faror är väldigt olika, deras liknande verkan till trots. 

Relevans 

Denna forskningsrapport är en del i SSM:s arbete att bygga upp kunskap om hur osannolika yttre händelser kan påverka kärntekniska anläggningar. Resultatet är till nytta för förståelse av hur höga vattenstånd kan uppstå vid Ringhals kärnkraftverk nu och i framtiden beroende på hur klimatförändringarnas påverkan på vattenståndet. 

Behov av vidare forskning 

Det är av vikt att SSM även fortsättningsvis följer forskning inom området för klimatförändringar för att förstå hur dessa kan påverka kärnkraftverk som är placerade vid den svenska kusten.

Rapporten är på engelska.