Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Klassificering av Low Level Jets och analys av den termiska vinden över Östergarnsholm
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences, LUVAL.
2004 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (One Year)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Syftet med den här studien är att studera vindprofiler och klassificera Low Level Jets (LLJ) och även analysera den termiska vinden över Östergarnsholm. Östergarnsholm är en liten ö som ligger 4 kilometer öster om Gotland. Viseringar och sonderingar från åren 1995 till 2001 samt år 2003 har använts. Det kriteriet som har använts för att klassificera LLJs är att det ska finnas ett vindhastighetsmaximum under 500 meters höjd. De undersökta orsakerna till uppkomsten av en LLJ är sjöbris, tröghetssvängning och termisk vind. För att kunna ta ut LLJs orsakade av sjöbris har vindprofiler över hela dygn använts. Vindens vridning vid marken, under dagen, jämfört med den överlagrade vindens riktning vid 2000 meters höjd har undersökts.

LLJs som uppkommit på grund av tröghetssvängning har analyserats. Metoden för tröghetssvängning bygger på att analysera den geostrofiska vindens hastighet och vindriktning för att sedan kunna räkna ut hur vinden har blåst och var en eventuell LLJ skulle kunna bildas. Här har vindriktningar mellan 20º – 220º använts eftersom det medför att vinden då blåser från havet. Resterande vindriktningar medför att vinden har blåst över Gotland vilket resulterar i att en eventuell tröghetssvängning skulle störas och en LLJ skulle försvinna innan den når Östergarnsholm. Vindhastigeter och vindriktningar har jämförts med teoretiskt uträknade värden från tryckmätningar.

Från alla 245 viseringar fanns 103 vindprofiler med LLJs. Utav dessa var 27 stycken, under 12 dygn, orsakade av sjöbris. Hur många LLJs som bildats av tröghetssvängning är oklart. Detta eftersom olika resultat erhålles beroende på om vindhastigheter och vindriktningar tas från viseringarna eller är beräknade från tryckmätningar, samt om beräkningarna av transporttiden sker med raka eller krökta trajektorier. Totalt hittades 9 LLJs som orsakats av tröghetssvängning. Metoden som använts för att analysera tröghetssvängning ger förmodligen bättre resultat över land än över hav. Detta eftersom det är svårt att mäta de exakta vindförhållandena längs luftens transport över hav.

Den geostrofiska vindens ändring med höjden över ön, det vill säga den termiska vinden, har analyserats genom att undersöka alla vindprofiler, även de utan LLJs. Dessa har jämförts med den geostrofiska vinden beräknad från tryckmätningar, som representerar vinden vid marken, för att se om det uppkommer termiska vindar över Östergarnsholm. En LLJ som orsakats av termisk vind uppkommer när den geostrofiska vinden avtar med höjden, det vill säga vid negativ termisk vind.

Antalet fall där den geostrofiska vinden avtar med höjden och där vinden är konstant med höjden var ungefär lika många. Däremot fanns något fler fall där den geostrofiska vinden ökade med höjden, dessa uppgick även till högre hastigheter än när vinden avtog med höjden. Det finns inget samband för vindvridningen med höjden då det förekommer LLJs på grund av termisk vind. Däremot finns ett tydligt samband mellan den negativa termiska vindens u- och v-komponent och den geostrofiska vindens u- respektive v-komponent. I båda fallen så tenderar vinden att gå mot noll med höjden. Totalt hittades 41 LLJs som var orsakade av termisk vind. Vid ungefär 50% av alla vindprofiler, både när den geostrofiska vinden avtog och ökade med höjden, var den termiska vindens nord-sydliga komposant positiv och den ost-västliga komposanten negativ. Detta ger att den varmare luften finns i nordost.

 

Abstract [en]

The aim of this study is to classify Low Level Jets (LLJ) and analyze the thermal wind over Östergarnsholm. Östergarnsholm is a small island that is situated 4 kilometres east of Gotland in the Baltic Sea. Pibal trackings and soundings from 1995 to 2001 and 2003 have been used in the study. The criteria that have been used to classify the LLJs is that there must be a maximum of the wind speed below 500 meters. Wind profiles from a specific day have been used to determine if the LLJs is caused by sea breeze. The shift of wind direction at ground level, during the day, compared to the geostrophic wind at 2000 meters has been analyzed.

LLJs caused by internal oscillation have been analyzed. In the used method the geostrophic wind speed and wind direction have been analyzed to determine how the wind has blown and where a LLJ possibly could be formed. Only wind directions between 20º and 220º have been used to avoid that the wind should have passed Gotland. If the winds have passed Gotland the internal oscillation has been disturbed and no LLJ can appear. Measured wind speeds and directions have been compared to theoretical values from pressure measurements.

103 wind profiles with LLJs were found from all pibal trackings. In 27 of these pibal trackings, from 12 days, were LLJs caused by sea breeze. It is difficult to say how many LLJs that are caused by an internal oscillation. This due to the different results obtained when using wind speeds and wind directions from pibal trackings or pressure measurements. Also using straight line trajectories or trajectories following the isobars gives different results. Totally 9 LLJs were found, caused by an internal oscillation. Probably this way of analyze the internal oscillations is a better method for measurements over land than over sea. This due to the difficulties in measuring the exact wind speed and wind direction over the whole traveling distance over sea.

The thermal wind over the island has been analyzed by studying all pibal trackings, even those without LLJs. The pibal trackings have been compared to the geostrophic wind calculated from pressure measurements to determine if thermal winds occur over Östergarnsholm. A LLJ caused by thermal wind occur when the geostrophic wind decreese with height, i.e. negative thermal wind.

There was no difference in the amount of negative thermal winds and cases with no thermal wind. There were a few more positive thermal winds and they had higher wind speeds than the negative ones. There is no connection in the shift of wind direction when there is a LLJ caused by thermal wind. But there is a significant connection between the u- and v-component of the negative thermal winds and the u- and v-component of the geostrophic wind. In both cases the geostrophic wind tends to decreese towards zero with height. 41 of all LLJs were caused by thermal winds. About 50% of both negative and positive thermal winds have a positive v-component and a negative u-component. This means that the warmer region is in the north east.

Place, publisher, year, edition, pages
2004.
Series
Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, ISSN 1650-6553 ; 76
Keyword [sv]
Low-Level Jet, tröghetssvägning, vindprofil, termisk vind
National Category
Meteorology and Atmospheric Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-303769OAI: oai:DiVA.org:uu-303769DiVA: diva2:973964
Subject / course
Meteorology
Available from: 2016-12-01 Created: 2016-09-23 Last updated: 2016-12-01Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(901 kB)7 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 901 kBChecksum SHA-512
1ed5876f4977a18a2c0339b26d759dcf59bf747e3a53bc916d7bf55666662e9c56b9ba53852a1182b31f12627fac5ae631ddae247be2e21cfb22ddc11fe43c7c
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
LUVAL
Meteorology and Atmospheric Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 7 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 2 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link