"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF5762
ETF5762 (ETF5762) "Läänemere lainetuse kliima ja selle sõltuvus mittelineaarsetest efektidest (1.01.2004−31.12.2007)", Tarmo Soomere, Tallinna Tehnikaülikool, TTÜ Küberneetika Instituut.
ETF5762
Läänemere lainetuse kliima ja selle sõltuvus mittelineaarsetest efektidest
Wind wave climate of the Baltic Sea and its dependence on nonlinear effects.
1.01.2004
31.12.2007
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, paleoökoloogia100,0
PerioodSumma
01.01.2004−31.12.2004190 000,00 EEK (12 143,21 EUR)
01.01.2005−31.12.2005190 588,24 EEK (12 180,81 EUR)
01.01.2006−31.12.2006194 400,00 EEK (12 424,42 EUR)
01.01.2007−31.12.2007194 400,00 EEK (12 424,42 EUR)
49 172,86 EUR

Läänemere tuulelainete käitumise ja lainetuse statistika hinnangud põhinevad seni peamiselt ookeanilainete kirjeldamiseks mõeldud teoreetilistel ja numbrilistel mudelitel, mis ignoreerivad siinsete suhteliselt lühikeste lainete iseärasusi ning mille lahutusvõime (~3 miili) on ebapiisav hoovuste vertikaalse ja horisontaalse muutlikkuse ning mere keeruka geomeetria arvestamiseks. Granti raames analüüsitakse lainete leviku iseärasusi vertikaalselt struktureeritud hoovustel resonantsinteraktsiooni teooria vahenditega eesmärgiga identifitseerida lainete kolmikinteraktsiooni tekkimine, analüüsida selle intensiivsust realistlikes tingimustes ning teha vajalikud muudatused olemasolevatesse mudelitesse. Kuna Läänemerele iseloomulik veemasside vertikaalne struktuur on haruldane, on kirjeldatud mehhanismid ja uuringud unikaalsed. Samuti analüüsitakse pikaharjaliste lainete lõikumisel mittelineaarsetest efektidest tingitud anomaalselt kõrgete lainete geomeetriat ja nende tekkimise tõenäosust. Granti rakenduslik osa on kontsentreeritud lainekliima praktilisteks arvutusteks sobivate suure lahutusvõimega (1-1/4 miili) ning konkreetsete piirkondade jaoks verifitseeritud lainemudelite loomisele olemasolevate mudelite baasil. Mudelite spektraalset lahutusvõimet suurendatakse eesmärgiga täpsemalt kirjeldada lühikeste lainetega seonduvaid mittelineaarseid efekte. Täiustatud mudelid verifitseeritakse in situ mõõdistuste alusel. Nende abil leitakse lainetuse kliima parameetrid Läänemere avaosa ning Eesti rannikumere mõnede osade jaoks. Lainearvutuste täpsuse suurendamiseks jätkatakse Läänemere tuule spetsiifika analüüsi. Olulisel kohal lainetuse režiimi kirjeldamisel on ekstreemsete lainete statistika ning nende esinemise ruumilis-ajalise jaotuse määratlemine. Lainekõrguste jaotus erinevate tuuletingimuste korral ning anomaalselt kõrgete lainete tekkimine topograafilise refraktsiooni tulemusena on praeguseks suhteliselt hästi teada. Järgmise sammuna analüüsitakse tuule, lainete ja hoovuste vastasmõju erinevate aspektide mõju lainekliimale tervikuna ning ekstreemsete lainete moodustumisele.
Estimates of the behaviour of single waves and wave climate in the Baltic Sea are mostly based on wave models designed for ocean conditions. They ignore specific features of relatively short Baltic Sea waves as well as vertical structure of local currents. Their typical resolution (~3 miles) is insufficient to resolve neither the horizontal variability of currents nor the complex shape of the sea and its subbasins. To overcome these shortages, we shall first analyze specific features of wave propagation on vertically structured currents in the framework of the theory of resonant interactions.The goal is to identify the possibilities of energy exchange between wave triads owing to changes in the dispersion relation, to analyse the intensity of triad interactions and, if necessary, to include a relevant parametrisation of such an energy exchange into the existing wave model(s). Since the strong vertical stratification of the Baltic Sea is unique, this energy exchange mechanism is also unique in deep water conditions in the world ocean. Additionally, we shall analyze the geometry and frequency of occurrence of anomalously high wave humps that may theoretically occur when long-crested nonlinear water waves intersect. Applied studies will be concentrated on constructing of high-resolution (1~1/4 miles) models that are verified for particular open or coastal sea areas and that are suitable for reliable estimates of wind wave climate within the areas of interest. The spectral resolution of the models will be extended towards including nonlinear interactions of shorter waves. The improved models will be verified based on in situ wave measurements for several coastal sea areas. They will be used for determining of main properties of wave climate for those areas as well as for the Baltic Proper. In order to improve the reliability of the estimates, analysis of specific features of wind conditions of the Baltic Sea basin will be continued. The statistics and spatial-temporal distribution of extreme waves is a vital part of information about the wave regime. The wave height distribution in the Baltic proper as well as its anomalies owing to topographic refraction in shallow areas has been well understood. As the next step, joint influence of changing wind properties and realistic current field on wave field properties and generation of extreme waves will be analysed.