Åskväder framkallar ofta våldsamma molnskurar som kan resultera i förödande översvämningar. Men vad skapar egentligen åskväder och molnsprängningar? Denna fråga har stimulerat en ny studie av forskare vid Köpenhamns universitet - med överraskande resultat.

Åskväder är väderstörningar som kännetecknas av koncentrationer av åska, blixtar och hårda vindar. När de ackumuleras i kluster, dessa stormar åtföljs ofta av våldsamma molnskurar och översvämningar, som kan ödelägga de drabbade områdena.

Danmark är inte främmande för detta fenomen. Under 2011, stora delar av Köpenhamn dränktes av översvämningar som ledde till cirka 6 miljarder kronor i skador som anmäldes till försäkringsbolagen.

I en ny studie, forskare från Köpenhamns universitet kastar ljus över en speciell mekanism som har potential att skapa kraftiga åskväder och molnskurar:

"Vi drar slutsatsen att atmosfärens förmåga att generera stora åskväder påverkas, bland annat, genom skillnaden mellan temperaturen på jordens yta under natten mot under dagen. Om skillnaden är stor, vi ser fler åskväder, och därefter, fler molnskurar, " förklarar Jan Olaf Härter, en docent vid Köpenhamns universitets Niels Bohr Institute.

Tillsammans med sina avdelningskollegor, Härter använde datorsimuleringar för att studera förekomsten av så kallade mesoskala konvektionssystem – särskilt kraftiga åskväder som sprider sig över områden på 100 kilometer eller mer. Även om dessa typer av åskväder förekommer huvudsakligen i tropikerna, de är också relevanta i danska sammanhang.

"Om sommartemperaturerna i Danmark fortsätter att öka, Jag skulle inte bli förvånad om vi upplever fler åskväder och molnskurar. Och detta är precis vad vissa klimatmodeller förutspår kommer att inträffa inom de närmaste 20-30 åren, säger Jan Olaf Härter.

Betydelsen av natt- och dagtemperaturskillnader

Åska uppstår när det är varmt, fuktig luft på ytan stiger upp i vädret och möter svalare luft högre upp i atmosfären. Detta destabiliserar luften ovanför den ännu mer och skapar konvektion, som transporterar den varma luften ännu högre upp. Det är som en kastrull med kokande vatten – uppvärmt vatten i botten av en kastrull stiger uppåt och bubblar upp till ytan. Samma sak händer med åskväder.

"När varm luft skjuts upp i atmosfären, den möter kallare luft och kondenserar, dvs. det bildar moln och regndroppar. Följaktligen, åskväder följs vanligtvis av tätt regn och molnskurar, " förklarar Silas Boye Nissen, en Ph.D. student vid Niels Bohr Institute, och en av forskarna bakom studien.

Forskarna drar slutsatsen att risken för stora åskväder och molnskurar påverkas av skillnader mellan jordens yttemperatur natt och dag. När temperaturskillnaden är stor, risken för kraftiga åskväder ökar. Och medan forskare ännu inte kan säga säkert vad som påverkar temperaturskillnaderna, de föreslår en försiktig hypotes.

Skillnaden mellan dag- och natttemperaturer beror på fukthalten i marken. Om jorden är fuktig, temperaturskillnader reduceras; "Som en pool eller ett hav som dämpar dag- och natttemperaturer, " förklarar Härter. Om, å andra sidan, jorden är torr, höga dagtemperaturer kommer att minska avsevärt över natten, eftersom det inte finns tillräckligt med fukt i jorden för att absorbera värmen.

Åskväder förstärkt av luftfickor

Danska åskväder täcker vanligtvis områden på cirka 10 kilometer, medan tropiska åskväder kan spridas över områden på 100 kilometer eller mer.

Anledningen till att åskväder kan vara så kraftiga, förutom stora dag- och natttemperaturvariationer på jordens yta, hänför sig också till en självförstärkande mekanism.

"När skillnader i lufttemperatur skapar moln och intensivt regn, regnet förbrukar massor av energi på vägen ner då det sakta avdunstar. När detta inträffar, varje regndroppe skapar en ficka med kall luft runt den. När dessa fickor med kall luft kolliderar med andra kallluftsfickor, av andra vädersystem, fler moln, regn och åska bildas. Detta resulterar i en självförstärkande effekt, " förklarar Silas Boye Nissen, vem avslutar:

"Torrentregn från molnskurar orsakar ofta skador på hem och äventyrar människors liv. Som sådan, det är viktigt att fortsätta undersöka orsakerna till extrema väderfenomen."