See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF9125
ETF9125 "Läänemere idaranniku reaktsioon lainekliima muutustele (1.01.2012−31.12.2015)", Tarmo Soomere, Tallinna Tehnikaülikool, TTÜ Küberneetika Instituut.
ETF9125
Läänemere idaranniku reaktsioon lainekliima muutustele
The reaction of the eastern Baltic Sea coasts to changing wave conditions
1.01.2012
31.12.2015
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.15. Ehitus- ja kommunaaltehnikaT220 Tsiviilehitus, Hüdrotehnoloogia, avameretehnoloogia, pinnasemehhaanika 2.1. Ehitusteadused (ehitusprojekteerimine, ehitustehnika, tööstus- ja tsiviilehitus ning teised seotud teadused)34,0
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, paleoökoloogia33,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.8. Keskkonnaseisundit ja keskkonnakaitset hõlmavad uuringudT270 Keskkonnatehnoloogia, reostuskontroll1.4. Maateadused ja sellega seotud keskkonnateadused (geoloogia, geofüüsika, mineroloogia, füüsiline geograafia ning teised geoteadused, meteoroloogia ja ning teised atmosfääriteadused, klimatoloogia, okeanograafia, vulkanoloogia, paleoökoloogia33,0
PerioodSumma
01.01.2012−31.12.20129 912,00 EUR
01.01.2013−31.12.20139 912,00 EUR
01.01.2014−31.12.20149 912,00 EUR
01.01.2015−31.12.20159 912,00 EUR
39 648,00 EUR
0,00 EUR

Grant käsitleb rannikutehnika klassikalisi valdkondi – pinnalainete rolli rannaprotsessides, merelt lähtuvates ohtudes ning rannikualade haldamisel. Fokuseerume lainete mõjul toimuva settetranspordi põhiliste omaduste kirjeldamisele, kaardistamisele, analüüsile, numbrilisele rekonstrueerimisele ja prognoosile suhteliselt suure lainetuse intensiivsusega Läänemere idaranniku kontekstis. Erinevalt avaookeanist on Läänemeres võimalik määratleda tuulekliima muutustest (nt. tsüklonite trajektooride nihkumisest) tingitud muutusi nii lainete kõrguses, perioodides kui ka suunas, samuti vastavaid muutusi rannaprotsessides. Keskne siht on süstemaatiliselt kaardistada Läänemere idaranniku reaktsioon muutuvatele tuule ja lainetuse tingimustele ning töötada välja mudelid, mis võimaldavad hinnata muutuste mõju rannaprotsessidele ja ranna kui terviku evolutsioonile. Selle saavutamiseks (i) määratleme rannalähedase lainekliima ajalis-ruumilise muutlikkuse, (ii) hindame rannaprotsesside intensiivsust ja selle muutlikkust; (iii) identifitseerime piirkonnad, kus settevool võib oluliselt muutuda ja nende muutuste võimalikud ilmingud ning (iv) arendame välja insener-tehnilised mudelid taoliste muutuste kirjeldamiseks ning konsolideerime ja üldistame vastava informatsiooni ranniku haldamise ja rannikumere ruumilise planeerimise vajaduseks. Tugineme tasakaaluliste rannaprofiilide teooriale, Bruuni Reegli pöördversioonile (mis võimaldab hinnata setete netobilanssi peaaegu tasakaalulistes randades) ja rannalähedase lainekliima kõrglahutusega (kuni 1 meremiil) numbrilisele rekonstruktsioonile. Setete hulga muutumine on sellises lähenduses hästi kirjeldatav tasakaalulise rannaprofiili omaduste (kalle ja sulgemissügavus), veetaseme muutuse ning kuiva ranna pindala muutuse kaudu. Planeerime lahendada järgmised ülesanded Läänemere idaranniku jaoks: (i) määratleda lainetuse põhjustatud rannaprotsesside üldine intensiivsus ja selle muutused sulgemissügavuse kaudu; (ii) kaardistada tasakaalulise rannaprofiili omadused setete terasuuruse ja sulgemissügavuse alusel; (iii) modelleerida pikiranda toimuvat netotransporti lahutusvõimega 1-3 miili, (iv) hinnata erinevate rannalõikude tundlikkust selle transpordi ruumilise muutlikkuse alusel; (v) töötada välja ja verifitseerida kiirmeetodid setete hulga muutuse määratlemiseks vähese arvu kergesti mõõdetavate või arvutatavate suuruste alusel rannikutehniliste rakenduste jaoks; (vi) koostada setete bilanss kogu ranniku jaoks.
The proposed research addresses a classical topic of coastal engineering – the role of surface waves in marine-induced hazards and coastal zone management. It focuses on the description, mapping, analysis, hindcast and forecast of the basic features of the evolution of sedimentary coasts along the Baltic Sea under wave impact, with emphasis on “downwave” eastern coasts. The Baltic Sea provides a unique possibility to identify the impact of changes in wind properties (e.g. trajectories of cyclones) on wave periods and directions. The primary goals are the systematic mapping of the reaction of this coast to changing wave conditions and the development of express models able to predict this reaction in changing wind and wave climates. These goals will be realised through (i) quantification of spatio-temporal variations in the nearshore wave climate; (ii) establishing the magnitude and character of associated changes in the coastal processes; (iii) identification of major changes in the littoral flow and their consequences to the evolution of the beaches and (iv) developing the relevant predictive models, information and applications for coastal engineering, coastal zone management and maritime spatial planning. The basic tools are the theory of (Dean’s) equilibrium beach profile, the recently developed inversion of the Bruun Rule (allowing for estimates of the net sediment budget for almost equilibrium beaches) and high-resolution simulations of the nearshore wave climate. The net sand loss or gain in a beach section is in this approximation a function of the properties of the slope and closure depth of the equilibrium beach profile, the relative sea level change and the change to the dry land area. The particular objectives are (i) quantification of the overall intensity of wave-driven coastal processes (and its changes) along the eastern Baltic Sea coast in terms of closure depth; (ii) mapping of the parameters of the equilibrium beach profile along this coast based on closure depth and sediment grain size; (iii) high-resolution (1 nautical mile) simulation of the net longshore sediment flux and its spatio-temporal variability; (iv) qualitative mapping of the vulnerability of the coast based on the variability of this flux; (v) development and verification of predictive methods for rapid estimates of the sediment loss or gain based on a few easily measurable or computable parameters and (vi) mapping of the net sediment budget at the eastern Baltic Sea coast.
• Läänemere lainekliima põhijooned, nende ruumilised muutused ja varieerumine aastakümnete lõikes rekonstrueeriti numbriliselt 1970–2007 ning taastati visuaalsete vaatluste alusel aastani 1946. • Keskmine lainekõrgus kahanes oluliselt 1946–1970. Laineenergia voo, energiaressursside mahu, sulgemissügavuse ja lainepõhiste ohtude (laineaju, -rünnak) ajaline käik peegeldavad otseselt lainetuse omaduste muutumist. • Arendati välja ansamblipõhine metoodika ekstreemsete veetasemete prognoosimiseks. Näidati, et veetaset Eesti rannavetes määravad koos teatav Gaussi jaotusega protsess (mis peegeldab kogu Läänemere veetaset) ja Poissoni jaotusega protsess (mis peegeldab torme). • Arvutati lainepõhise setete neto- ja brutotranspordi muster Läänemere idarannikul. Setete vastupäeva liikumist moduleerivad kaks lõiku, kus liikumine on päripäeva. Nii setete transport kui ka soolase vee sissevool Läänemerre on väga tundlikud tuule suuna suhtes. • Töötati välja laserskaneerimise tehnoloogiat ja tasakaalulise rannaprofiili teooriat kombineeriv meetod, mis võimaldab detailselt kvantifitseerida rannaprotsesse ja hinnata setete kogumahu muutumist. • Lagrange’i transpordi pöördülesande lahendamisel põhinev ranna preventiivse kaitse tehnoloogia laiendati kogu Läänemerele. Selle kasutusvõimalusi ja adekvaatsust testiti mitmete kriteeriumide alusel. • Töötati välja uudne tehnoloogia mere pinnakihi laikude spontaanse tekkimise piirkondade määratlemiseks ning testiti seda Soome lahe jaoks. • Kiirlaevade käigulainete analüüs spektrogrammide metoodikaga võimaldas eristada ja detailselt kvantifitseerida lainesüsteemi üksikud komponendid. Näidati, et laevade poolt tekitatud üksikud lainelohud võivad levida ohtlike tugevalt mittelineaarsete Riemanni lainetena rohkem kui 1 km kaugusele Veneetsia laguuni. • Näidati, et (2+4)KdV võrrandi üksiklaine-lahendite omadused sarnanevad mKdV või Gardneri solitonidele ning et äärelained võivad modifitseerida pinnakihi lisandite kontsentratsiooni. • Avaldati 46 eelretsenseeritud artiklit (sh 28 kajastatud ISI WoS-is). Kaitsti 4 MSc ja 7 PhD tööd.