See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF8870
ETF8870 "Lained ohufaktorina Eesti rannavetes (1.01.2011−31.12.2014)", Irina Didenkulova, Tallinna Tehnikaülikool, TTÜ Küberneetika Instituut.
ETF8870
Lained ohufaktorina Eesti rannavetes
Wave induced hazards in Estonian coastal waters
1.01.2011
31.12.2014
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.2. MaateadusedP500 Geofüüsika, füüsikaline okeanograafia, meteoroloogia 1.4. Maateadused ja sellega seotud keskkonnateadused (geoloogia, geofüüsika, mineroloogia, füüsiline geograafia ning teised geoteadused, meteoroloogia ja ning teised atmosfääriteadused, klimatoloogia, okeanograafia, vulkanoloogia, paleoökoloogia34,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP240 Gaasid, vedelike dünaamika, plasma1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)33,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.10. Geograafia ja regionaaluuringudP510 Füüsiline geograafia, geomorfoloogia, mullateadus, kartograafia, klimatoloogia 1.4. Maateadused ja sellega seotud keskkonnateadused (geoloogia, geofüüsika, mineroloogia, füüsiline geograafia ning teised geoteadused, meteoroloogia ja ning teised atmosfääriteadused, klimatoloogia, okeanograafia, vulkanoloogia, paleoökoloogia33,0
PerioodSumma
01.01.2011−31.12.201113 200,00 EUR
01.01.2012−31.12.201213 200,00 EUR
01.01.2013−31.12.201313 200,00 EUR
01.01.2014−31.12.201413 200,00 EUR
52 800,00 EUR

Kuigi Läänemere on üks enim uuritud merealasid maailmas, on teadmised selle lainekliimast fragmentaarsed. Keeruka geomeetria ja tuulte ebatavalise nurkjaotuse tõttu on mere erinevate osade lainetuse tingimused sageli äärmiselt erinevad. Erinevused võimenduvad rannikumeres, kus laineid mõjutavad merepõhja omadused. Mitmete mehhanismide koosmõjus tekkivad kõrged lained ohustavad meresõitu ja rannikutehnilisi rajatisi ning võivad drastiliselt kahjustada liiva-, veeristiku- ja kliburandu. Suurimat ohtu kujutavad endast ebatavaliselt kõrged ja järsud, enamasti suhteliselt lühikese elueaga nn. hiidlained. Kuigi viimasel aastakümnel on toimunud nende teooria kiire areng, on jäänud selgusetuks nende spetsiifiline roll rannikumeres ja rannal, kus nad võivad tungida ootamatult kaugele sisemaale. Granti eesmärgiks on identifitseerida ja kvantifitseerida kõrgete lainete (sh. hiidlainete) poolt tekitatud ohud ja riskid Eesti rannikuvetes ja rannikutel nende erinevate populatsioonide (tormilained, kiirlaevalained, üksikud hiidlained) süsteemse ja ühtsel metoodilisel lähtekohal põhineva käsitluse raames nii teoreetiliste kui ka eksperimentaalsete uuringute kaudu. Granti raames (i) analüüsitakse kõrgete lainete statistikat ajalooliste andmete ja granti 7413 raames teostatud Läänemere lainekliima rekonstruktsiooni alusel, (ii) mõõdetakse ohtlike lainete parameetreid Eesti ranna erinevates lõikudes ning (iii) modelleeritakse ohusituatsioone kohalike tingimuste jaoks. Ekstreemlainete klimatoloogia seotakse tuuletingimuste klimatoloogiaga eesmärgiga rekonstrueerida suurima ohuga stsenaariumid erinevate rannaosade jaoks. Ohtlike lainete mudelina kasutatakse kiirlaevalaineid: lainete mõju randadele hinnatakse laevalainete omaduste ja mõju mõõtmiste (uhtekõrguse kontaktmõõtmised ja videosalvestuste analüüs) ja teoreetilisel analüüsil põhinevate paranduste alusel. Taolised mõõtmised võimaldavad siduda osaliselt murduvate lainete parameetrid uhtekõrgusega ja laine poolt rannale avaldatava mõjuga ning selle kaudu (i) edasi arendada osaliselt murduvate lainete uhtekõrguse teooriat ning (ii) katseliselt kontrollida kiiresti arenevat teooriat, mille kohaselt teatavate rannaprofiilide korral on võimalik lainekõrguse drastiline võimendumine rannajoonel. Analüüsitakse intensiivselt kasutatavate rannalõikude omadusi eesmärgiga identifitseerida seda tüüpi profiilid ja kaardistada vastavad ohud. Töö praktilise tulemusena valmib lainetega seonduvate ohtude kataloog Eesti randade jaoks.
Although the Baltic Sea is one of the most studied water bodies in the world, our knowledge about its wave climate is still very fragmentary. The Baltic Sea has an extremely complex geometry. Highly varying wind fields frequently lead to considerable differences of wave conditions in different regions. All these features become especially important in shallow coastal areas where wave properties are very sensitive to local bathymetry, while wave induced hazards are especially dangerous there and frequently lead to not only damage to coastal structures and loss of lives but also to deterioration of sedimentary coasts. A generic and widely spread wave induced hazard is the formation of unusually high and short-lived surface waves (so-called freak waves). Occurring in the nearshore they result in a sudden flooding of the coast. Similar impact on Estonian coasts is caused by waves induced by high-speed ferries. We aim to identify and quantify the magnitude of hazards caused by impact of large and/or unusually high wave events (rough seas in extreme storms, ship waves and freak waves) on Estonian coasts by means of experimental and theoretical analysis of the relevant wave-induced phenomena. For these purposes we will (i) use wave data from the archive of visual wave observation, (ii) conduct our own wave measurements in different nearshore locations along Estonian coasts and (iii) perform extensive numerical simulations of potentially dangerous wave events. A correlation analysis of the wind and wave data will be carried out in order to find the factors responsible for extreme wave generation and to reconstruct „the worst case”. Ship waves will be used as well-controlled examples of dangerous waves with limited impact. The run-up properties of ship waves will be measured at the coast using different measuring staff and video recording. The resulting statistics will provide us with the interrelation of the run-up height and the amplification factor on the properties of the incoming wave. Specific bottom configurations can also lead to extreme wave amplification at the coast. The coastal zone of Tallinn Bay and some selected sections of public waterfronts will be inspected for the presence of such profiles and will be studied experimentally and theoretically. A map of such “hazardous” bottom profiles and wave amplification along them will be provided. The combined analysis of these phenomena will result in a wave hazard assessment for Estonian coasts.
Statistical parameters of the wave inundation of a plane beach were calculated within nonlinear shallow water theory (NSWT) and studied experimentally. Shown that the probability of coastal floods grows with an increase in the nonlinearity of the incident wave field. Also shown that nonlinear effects are mostly pronounced for wave troughs and their runup height can exceed the incident wave amplitude. We found an exact analytical solution of NSWT for wave run-up in inclined bays of arbitrary cross-section, which generalizes previous studies on wave run-up for a plane beach and bays of parabolic cross-section. Shown that in some basin geometries waves experience abnormal amplification. The data of rogue wave accidents occurred worldwide in 2006–2010 were collected and analyzed. Shown that the largest number of accidents occur in the coastal zone. Based on this collection we demonstrated the possibility of rogue wave formation due to the modulational instability in a basin of intermediate depth, starting from depths of about 20 m. Experimental study of properties and shapes of shallow water rogue waves in the Baltic Sea (Tallinn Bay) identified two groups of rogue waves. Wind wave climatology in the eastern part of the Baltic Sea was extended back to 1946 and a first approximation of a similar climatology for Lake Peipsi was constructed. A novel method of spectrogram technique was applied to study wake decomposition and energy content that can be attributed to each individual wake component. Demonstrated that the majority (60–80%) of wake energy from fast ferries is concentrated in components located near the edge of the wake wedge. Shown that ship waves together with wind waves may develop a nearshore section of almost-equilibrium convex beach profile and wake waves can be a physical model of landslide-generated tsunamis. Also shown that about 7% of the Estonian coastal profiles exhibit conditions favourable for unexpectedly high run-up. Analytical theory of tsunami generation by submarine landslides was extended to narrow bays of various geometries.