Avslutade forskningsprojekt vid CNDS

När det regnar, hällregnar det: biogeofysiska drivkrafter och samhällsrespons på sammansatta naturkatastrofer i Sverige

Klimatförändringar ökar risken för extrema naturkatastrofer, såsom skogsbränder, extrema nederbördshändelser och översvämningar. Samhället är generellt väl förberett för att effektivt hantera enskilda naturkatastrofer, men mindre är känt om förmågan att hantera sammansatta naturkatastrofer, det vill säga flera händelser som inträffar samtidigt eller i följd. Detta projekt syftar till att: (i) utveckla en integrerad karta över naturkatastrofer i Sverige, (ii) utforska orsakskedjor för sammansatta händelser och bedöma sociala sårbarheter i utsatta områden, samt (iii) utvärdera kollektiva kapaciteter för att uppnå effektivt samarbete i planering och respons för att mildra effekterna av dessa sammansatta händelser.

Projektets längd: 2021-2023
Finansiering: 3.4 Miljoner SEK (Familjen Kamprads stiftelse för entreprenörskap, forskning och välgörenhet)
Arbetsgrupp: Johanna Mård (PI, UU), Daniel Nohrstedt (UU), Örjan Bodin (SRC)

Utveckling av riskbedömningsmetoder för skyfallsskador

Skyfall som orsakar lokala översvämningar är ett vanligt och kostsamt fenomen i Sverige under sommaren. Skyfallen förväntas dessutom öka i både intensitet och antal som följd av klimatförändringarna. Till skyfallens direkta konsekvenser räknas exempelvis översvämmade byggnader, vattenfyllda källare och bilar, översvämmade gator, erosionsskador på byggnader, vägar och annan infrastruktur. Dessa direkta fysiska skador kan också medföra betydande följdeffekter i form av störningar och avbrott med påverkan på individer och samhälle, även utanför och efter den primära händelsen.

Syftet med projektet är att utveckla samhällsekonomiska riskbedömningsmetoder för skyfallsskador på en geografiskt aggregerad lokal nivå (i Sverige) som kan vara ett stöd för beslutsfattare inom riskreduktion och klimatanpassning.

Projektets längd: 2021-2023
Finansiering: 3 Miljoner SEK (Formas)
Arbetsgrupp: Lars Nyberg, Barbara Blumenthal, Tonje Grahn, Jan Haas, Konstantinos Karagiorgos, Kristin Gustafsson (KaU-CNDS)

Metod för att prioritera och bedöma fördelarna med klimatanpassningsåtgärder – rätt åtgärd på rätt plats och i rätt ordning

Dagens transportsystem behöver anpassas till de ökade riskerna kopplade till väderrelaterade händelser, som redan observeras och inte minst till förväntade risker till följd av klimatförändringar. Anpassning krävs både på kort, medellång och lång sikt. Tillförlitliga samband kring klimatrelaterade risker är avgörande både vid planering av nya anläggningar och vid anpassning av befintliga anläggningar.

Syftet med det aktuella projektet var att konkretisera, validera och vidareutveckla det konceptuella angreppssättet till en GIS-kompatibel metod för identifiering och bedömning av risker och åtgärder, samt för prioritering av riskreducerande åtgärder. Detta skedde genom fallstudier.

Resultaten från analyserna används för att prioritera riskreducerande åtgärder, det vill säga för att bedöma relevansen av att genomföra en viss åtgärd, när i tiden den bör genomföras och vilken åtgärd som är mest relevant att genomföra. Resultatet blir ett ramverk för tillämpning vid prioritering av klimatanpassning inom Trafikverket, men det ska även kunna anpassas och tillämpas inom andra sektorer.

En förstudie genomfördes av Andersson-Sköld et al. (2019), som inkluderade en översikt av potentiella metoder och modeller som skulle kunna användas för att identifiera, bedöma och utvärdera klimatrelaterade risker och riskreducerande åtgärder. Vid den tidpunkten fanns det ingen metod som kunde användas för hela processen från riskidentifiering till prioritering av åtgärder. Därför utvecklades som ett första steg ett konceptuellt angreppssätt, som inkluderar orsak-verkan-kedjan från identifiering av hot till utvärdering av möjliga åtgärder.

Projektets längd: 2020-2023
Finansiering: 3 Miljoner SEK (Trafikverket (Planera)
Arbetsgrupp : Yvonne Andersson-Sköld, Lina Nordin, Erik Nyberg, Khaldoon Mourad med fler vid VTI samt en referensgrupp med experter från Trafikverket, SGI och Chalmers Geotechnic, som kommer expandera under projektets gång.

Högtrycksmikrofluidik för miljöanalys

Högtrycksanalytisk kemi används för att detektera kemiska faror inom miljökemi. Idag utförs sådana analyser på centrala laboratorier, och personal behöver ta prover, administrera dem och vänta på resultat från det centrala laboratoriet. Vi avser att utveckla teknik som möjliggör portabla analytiska system lämpliga för miljöövervakning. Detta kommer att underlätta beslutsfattande, möjliggöra testning av fler prover och minska antalet prover som behöver valideras på centrala laboratorier. Exempel på användning är urlakning av tungmetaller och arsenid från avlagringar eller förorenad mark vid översvämningar.

Projektets längd: 2018 - 2023
Finansiering: CNDS, Familjen Kamprads stiftelse, Fakultetsfinansering
Arbetsgrupp: Simon Södergren, Karolina Svensson, Klas Hjort (UU)

ERC-projektet hydrosociala extremer: att reda ut det ömsesidiga samspelet mellan hydrologiska extremer och samhället

Torka och översvämningar drabbar över 100 miljoner människor varje år och orsakar tusentals dödsfall samt dramatiska förluster. Människor reagerar på och anpassar sig till effekterna av översvämningar och torka, samtidigt som de – medvetet eller omedvetet – påverkar deras frekvens, omfattning och geografiska fördelning. Den dynamik som uppstår i detta samspel, det vill säga både respons och påverkan, är fortfarande bristfälligt förstådd, och dagens metoder för riskbedömning tar inte uttryckligen hänsyn till dessa faktorer. Därför kan riskreduceringsstrategier som bygger på dessa metoder fungera på kort sikt, men leda till oavsiktliga konsekvenser på lång sikt. HydroSocialExtremes syftar till att klarlägga det ömsesidiga samspelet mellan samhälle och hydrologiska extremhändelser samt att utveckla nya metoder för planering av riskreducerande åtgärder.

Projektets längd: 2018-2023
Finansiering: 20 Miljoner SEK (Europeiska forskningsrådets konsolideringsbidrag)
Arbetsgrupp: Giuliano Di Baldassarre (PI, UU), Frederike Albrecht (SEDU), Hannah Cloke (UoR), Sara Lindersson (UU), Maurizio Mazzoleni (VU), Tamara Michaelis, Elena Mondino (UU), Johanna Mård (UU), Vincent Odongo (SEI), Elena Ridolfi, Maria Rusca, Elisa Savelli (UU)

Det transformativa potentialen hos extrema väderhändelser: drivkrafter för katastrofriskreducering och utveckling [TRAMPOLINE]

Extrema väderhändelser orsakar stora förluster och drabbar i oproportionerlig utsträckning låginkomstländer, men förutsättningarna för att påskynda genomförandet av offentlig politik för katastrofriskreducering (DRR) är fortfarande dåligt förstådda. TRAMPOLINE-projektet syftar till att undersöka extrema naturhändelser som potentiella utlösare för förändringar i DRR-politik och utveckling. Genom att använda data om DRR-policy från 2007–2018, en ny databas över klimatrelaterade extremhändelser och katastrofer, intervjuer samt offentliga källor, har projektet dokumenterat i vilken utsträckning dessa händelser leder till policyförändringar globalt. Det har även utvärderat om variationer kan förklaras av inkomstnivåer, händelsers omfattning, regelbunden exponering, spridningseffekter, agendasättning, politisk mobilisering och lärande.

Projektets längd: 2020-2022
Finansiering: 4.5 Miljoner SEK (Vetenskapsrådet)
Arbetsgrupp: Daniel Nohrstedt (PI, UU), Charles Parker (Co-PI, UU), Giuliano Di Baldassarre (Co-PI, UU), Maurizio Mazzoleni (VU), Elena Mondino (UU) and Jacob Hileman (UU)

Förbättrad tillförlitlighet och överlevnadsförmåga hos mekaniska delsystem för vågkraft

Havsbaserad förnybar energi, i form av havsbaserad vind-, våg- och tidvattenenergi, förväntas bli ett viktigt bidrag till det framtida hållbara och fossilfria energisystemet. Medan havsbaserade vindkraftverk installeras snabbt på grundare vattendjup världen över, är flytande havsbaserad vind-, våg- och tidvattenenergi mindre utvecklade teknologier. Att säkerställa tillförlitligheten för dessa system utgör fortfarande en utmaning, särskilt under stormar och andra extrema väderhändelser. I detta projekt identifieras extrema havsvågsförhållanden, och överlevnadsförmågan och resiliensen hos vågkraftomvandlare i dessa förhållanden studeras med hjälp av numeriska och experimentella metoder.

Projektets längd: 2019-2022
Finansiering: 5 Miljoner SEK (Svenska Energimyndigheten)
Arbetsgrupp: Malin Göteman (PI, UU), Eirini Katsidoniotaki (UU), Jens Engström (UU), Anna Rutgersson (UU), Erik Nilsson (UU), Zahra Shahroozi (UU), Claes Eskilsson (RISE), Pär Johannesson (RISE), Johannes Palm (Chalmers/Sigma Energy & Marine), Edward Ransley (University of Plymouth, UK), med fler.

Extrema händelser i kustzonen – ett tvärvetenskapligt angreppssätt för bättre beredskap

De övergripande vetenskapliga frågorna som skulle behandlas i detta projekt var: I vilken utsträckning förändrar klimatförändringar förekomsten av extrema händelser, inklusive stormar, stormfloder samt kraftiga nederbörd, och hur påverkas allvaret i deras konsekvenser i kustzonen; hur kan förbättrad modellering leda till bättre beredskap, hjälpa till att mildra konsekvenserna för samhället och förstå viktiga osäkerheter; och vad är den mest effektiva metoden för att kommunicera dessa risker till samhället?

Projektets längd: 2018-2022
Finansiering: 9.5 Miljoner SEK (Formas)
Arbetsgrupp: Anna Rutgersson (PI, UU), Martin Drews (co-PI, DTU), Pasha Karami (co-PI, SMHI), Erik Nilsson (UU), Johanna Mård (UU-CNDS), Waheed Iqbal (UU), Elin Andree (DTU), Linus Wrang (UU-CNDS), Kevin Dubois (UU), Kiri Campbell, Ole Kleinschmidt (DTU)

Resiliens i Sverige: Styrning, sociala nätverk och lärande

Projektet studerade hur samhället kan hantera effekterna av ett förändrat klimat och förbli resilient. Resiliens här innebär förmågan att behålla styrning och kontroll samt samhällets vitala funktioner. Forskningen bidrog till samhällelig nytta genom att öka kunskapen och förståelsen för samhällelig resiliens, men också genom konkreta och praktiska råd om vilka åtgärder som behövs i form av förändrad eller reformerad lagstiftning, beslutsprocesser, samarbetsmodeller och organisationsstrukturer.

Projektets längd: 2018-2022
Finansiering: Myndigheten för samhällskydd och beredskap (MSB)
Arbetsgrupp: Mikael Granberg (PI, KaU), Lars Nyberg (KaU)

Mer information finns på Karlstad Universitets websida

Atmosfäriska floder – nyckelfunktioner för att förstå extrema hydrometeorologiska händelser

Atmosfäriska floder är långa, smala band av integrerad vattenånga som transporteras i troposfären. Vid landfall är de vanligtvis förknippade med extrema förhållanden i form av vind och nederbörd. Det finns ett växande intresse för atmosfäriska floder, särskilt vad gäller deras regionala påverkan på vatten tillgång, modulation av klimatvariabilitet och deras representation i väder- och prognosmodeller. Luft-hav interaktionsprocesser är stora modulatorer, (i) i källområdet över de stora haven och (ii) genom kustprocesser vid landfall. Hur atmosfäriska floder interagerar med ytvattnets förhållanden och kustfunktioner är till stor del okänt. Det ultimata målet med projektet är att kvantifiera luft-hav interaktionens betydelse för atmosfäriska floder för en bättre förutsägelse av extrema händelser i kustzonen.

Projektets längd: 2018-2021
Finansiering: 3.2 Miljoner SEK (Vetenskapsrådet)
Arbetsgrupp: Anna Rutgersson (PI, UU), Danqin Ren, Venu Thandlam, Lichuan Wu (UU)

Svensk pluvial modellering och säkerhetshantering (SPLASH)

Centrum för samhällelig riskforskning (CSR) ledde detta tvärvetenskapliga forskningsprojekt om katastrofmodellering, med fokus på översvämningsrisker i nära samarbete med fyra företag. Projektet hade tre huvudmål:

(i) Att utveckla metoder för katastrofmodellering, inklusive beskrivningar av nederbörd, exponering och potentiell skada
(ii) Att utveckla en säker metod för hantering av försäkringsdata om översvämningsskador för att bättre förstå sambandet mellan nederbörd och skada
(iii) Etablering av en arena för samarbete mellan akademi, försäkringsbranschens intresseorganisation och myndigheter inom blåljussektorn för att långsiktigt minska katastrofriskerna i Sverige.

Arbetet bidrog till en bättre bild av de kostnader som uppstår vid kraftig nederbörd, vilket är nödvändigt för ett effektivt långsiktigt förebyggande arbete. Projektet använde Jönköping som en fallstudie för att genomföra analyser av händelser och framtida risker.

Projektets längd: 2018-2019
Finansiering: 3.4 Miljoner SEK (Stiftelsen för kunskaps- och kompetensutveckling)
Arbetsgrupp: Lars Nyberg (PI, KaU-CNDS), Sven Halldin (UU), Jan Haas (KaU), Barbara Blumenthal (KaU), Thomas Gell (Brandskyddsföreningen Restvärderäddning), Daniel Knös (JLT Re Northern Europe), Jonas Ander (Länsförsäkringar Jönköping), Pär Holmgren (Länsförsäkringar Alliance)

Mer information finns på Karlstad Universitets websida