Tuulen pienipiirteisen vaihtelun mallintaminen avotunturissa
Tuulta on usein hankala huomioida mikroilmastotutkimuksissa sen spatiaalisen ja temporaalisen vaihtelun vuoksi. Tuulen mittausmenetelmien kehitys yhdessä mallinnusmenetelmien yleistymisen ja tietokoneiden laskentakyvyn kasvun kanssa mahdollistavat tuuliolosuhteiden tarkastelun korkealla temporaalise...
Main Author: | |
---|---|
Other Authors: | , , |
Format: | Master Thesis |
Language: | Finnish |
Published: |
Helsingin yliopisto
2021
|
Subjects: | |
Online Access: | http://hdl.handle.net/10138/331464 |
id |
ftunivhelsihelda:oai:helda.helsinki.fi:10138/331464 |
---|---|
record_format |
openpolar |
spelling |
ftunivhelsihelda:oai:helda.helsinki.fi:10138/331464 2023-08-20T04:05:07+02:00 Tuulen pienipiirteisen vaihtelun mallintaminen avotunturissa Kivimäki, Arttu Helsingin yliopisto, Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta University of Helsinki, Faculty of Science Helsingfors universitet, Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten 2021 application/pdf http://hdl.handle.net/10138/331464 fin fin Helsingin yliopisto University of Helsinki Helsingfors universitet URN:NBN:fi:hulib-202106173059 http://hdl.handle.net/10138/331464 mikroilmasto digitaalinen korkeusmalli tuulimallinnus Arktis ilmakehän rajakerros WindNinja Maantieteen maisteriohjelma Master's Programme in Geography Magisterprogrammet i geografi Luonnonmaantiede Physical Geography Naturgeografi pro gradu -tutkielmat master's thesis pro gradu-avhandlingar 2021 ftunivhelsihelda 2023-07-28T06:19:17Z Tuulta on usein hankala huomioida mikroilmastotutkimuksissa sen spatiaalisen ja temporaalisen vaihtelun vuoksi. Tuulen mittausmenetelmien kehitys yhdessä mallinnusmenetelmien yleistymisen ja tietokoneiden laskentakyvyn kasvun kanssa mahdollistavat tuuliolosuhteiden tarkastelun korkealla temporaalisella ja spatiaalisella resoluutiolla. Tuuliolosuhteita mitattiin kesän 2018 aikana topografialtaan vaihtelevassa pääasiassa matalan kasvillisuuden maisemassa Suomen Lapissa. Kuusi ultraäänianemometria oli sijoitettu topografialtaan ja kasvillisuudeltaan vaihteleviin sijainteihin mittaamaan tuulen nopeutta ja suuntaa. Heinäkuussa 2018 mitatun tuuliaineiston perusteella topografialla on selkeä vaikutus havaittuihin nopeuksiin, mutta kasvillisuuden vaikutus ei näkynyt mittaustuloksissa. Korkeimmat tutkimusalueella mitatut keskituulennopeudet vaihtelivat välillä 6,3 m/s – 13,2 m/s, ja korkeimmat puuskanopeudet välillä 10,1 m/s – 17,1 m/s. Anemometrien mittausten perusteella tuulisuutta mallinnettiin topografisesti ja kasvillisuudeltaan vaihteleville alueille sekä mittausaluetta ympäröivälle alueelle WindNinja-sovelluksella. WindNinja on diagnostinen tuulimalli, johon mittausaineisto syötettiin virtuaalisina sääasemina. Mallinnusten tuloksia verrattiin mitattuihin tuulennopeuksiin leave-one-out -validoinnilla. Keskituuliaineistolla simuloitujen ja mitattujen tuultennopeuksien väliset Spearmanin korrelaatiokertoimet vaihtelivat välillä 0,28 – 0,59, RMSE-arvot välillä 1,1 – 2,6 m/s ja MAE-arvot välillä 0,8 – 2,0 m/s. Puuskatuuliaineistolla vastaavat luvut olivat 0,42 – 0,63, 1,6 – 2,7 m/s ja 1,2 – 2,1 m/s. Yleisesti WindNinja aliarvioi korkeita tuulennopeuksia ja yliarvioi matalia. Mallinnustuloksissa topografia vaikutti selvästi paikallisiin ja alueellisiin tuuliolosuhteisiin kaikilla tarkastelualueilla. Tuulisuus oli voimakkainta harjanteiden huipuilla ja heikointa painanteissa. Kasvillisuuden vaikutus tuulisuuteen oli hyvin paikallisesta sekä heikentäen että voimistaen tuulta. Tulokset antavat hyvän yleiskuvan tuulisuuden ... Master Thesis Arktis Arktis* Helsingfors Universitet: HELDA – Helsingin yliopiston digitaalinen arkisto |
institution |
Open Polar |
collection |
Helsingfors Universitet: HELDA – Helsingin yliopiston digitaalinen arkisto |
op_collection_id |
ftunivhelsihelda |
language |
Finnish |
topic |
mikroilmasto digitaalinen korkeusmalli tuulimallinnus Arktis ilmakehän rajakerros WindNinja Maantieteen maisteriohjelma Master's Programme in Geography Magisterprogrammet i geografi Luonnonmaantiede Physical Geography Naturgeografi |
spellingShingle |
mikroilmasto digitaalinen korkeusmalli tuulimallinnus Arktis ilmakehän rajakerros WindNinja Maantieteen maisteriohjelma Master's Programme in Geography Magisterprogrammet i geografi Luonnonmaantiede Physical Geography Naturgeografi Kivimäki, Arttu Tuulen pienipiirteisen vaihtelun mallintaminen avotunturissa |
topic_facet |
mikroilmasto digitaalinen korkeusmalli tuulimallinnus Arktis ilmakehän rajakerros WindNinja Maantieteen maisteriohjelma Master's Programme in Geography Magisterprogrammet i geografi Luonnonmaantiede Physical Geography Naturgeografi |
description |
Tuulta on usein hankala huomioida mikroilmastotutkimuksissa sen spatiaalisen ja temporaalisen vaihtelun vuoksi. Tuulen mittausmenetelmien kehitys yhdessä mallinnusmenetelmien yleistymisen ja tietokoneiden laskentakyvyn kasvun kanssa mahdollistavat tuuliolosuhteiden tarkastelun korkealla temporaalisella ja spatiaalisella resoluutiolla. Tuuliolosuhteita mitattiin kesän 2018 aikana topografialtaan vaihtelevassa pääasiassa matalan kasvillisuuden maisemassa Suomen Lapissa. Kuusi ultraäänianemometria oli sijoitettu topografialtaan ja kasvillisuudeltaan vaihteleviin sijainteihin mittaamaan tuulen nopeutta ja suuntaa. Heinäkuussa 2018 mitatun tuuliaineiston perusteella topografialla on selkeä vaikutus havaittuihin nopeuksiin, mutta kasvillisuuden vaikutus ei näkynyt mittaustuloksissa. Korkeimmat tutkimusalueella mitatut keskituulennopeudet vaihtelivat välillä 6,3 m/s – 13,2 m/s, ja korkeimmat puuskanopeudet välillä 10,1 m/s – 17,1 m/s. Anemometrien mittausten perusteella tuulisuutta mallinnettiin topografisesti ja kasvillisuudeltaan vaihteleville alueille sekä mittausaluetta ympäröivälle alueelle WindNinja-sovelluksella. WindNinja on diagnostinen tuulimalli, johon mittausaineisto syötettiin virtuaalisina sääasemina. Mallinnusten tuloksia verrattiin mitattuihin tuulennopeuksiin leave-one-out -validoinnilla. Keskituuliaineistolla simuloitujen ja mitattujen tuultennopeuksien väliset Spearmanin korrelaatiokertoimet vaihtelivat välillä 0,28 – 0,59, RMSE-arvot välillä 1,1 – 2,6 m/s ja MAE-arvot välillä 0,8 – 2,0 m/s. Puuskatuuliaineistolla vastaavat luvut olivat 0,42 – 0,63, 1,6 – 2,7 m/s ja 1,2 – 2,1 m/s. Yleisesti WindNinja aliarvioi korkeita tuulennopeuksia ja yliarvioi matalia. Mallinnustuloksissa topografia vaikutti selvästi paikallisiin ja alueellisiin tuuliolosuhteisiin kaikilla tarkastelualueilla. Tuulisuus oli voimakkainta harjanteiden huipuilla ja heikointa painanteissa. Kasvillisuuden vaikutus tuulisuuteen oli hyvin paikallisesta sekä heikentäen että voimistaen tuulta. Tulokset antavat hyvän yleiskuvan tuulisuuden ... |
author2 |
Helsingin yliopisto, Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta University of Helsinki, Faculty of Science Helsingfors universitet, Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten |
format |
Master Thesis |
author |
Kivimäki, Arttu |
author_facet |
Kivimäki, Arttu |
author_sort |
Kivimäki, Arttu |
title |
Tuulen pienipiirteisen vaihtelun mallintaminen avotunturissa |
title_short |
Tuulen pienipiirteisen vaihtelun mallintaminen avotunturissa |
title_full |
Tuulen pienipiirteisen vaihtelun mallintaminen avotunturissa |
title_fullStr |
Tuulen pienipiirteisen vaihtelun mallintaminen avotunturissa |
title_full_unstemmed |
Tuulen pienipiirteisen vaihtelun mallintaminen avotunturissa |
title_sort |
tuulen pienipiirteisen vaihtelun mallintaminen avotunturissa |
publisher |
Helsingin yliopisto |
publishDate |
2021 |
url |
http://hdl.handle.net/10138/331464 |
genre |
Arktis Arktis* |
genre_facet |
Arktis Arktis* |
op_relation |
URN:NBN:fi:hulib-202106173059 http://hdl.handle.net/10138/331464 |
_version_ |
1774715565264338944 |