Analiza klimatu falowego Morza Bałtyckiego
Identyfikator grantu: PT00558
Kierownik projektu: Witold Cieślikiewicz
Realizatorzy:
- Aleksandra Cupiał
Uniwersytet Gdański
Wydział Oceanografii i Geografii
Gdynia
Data otwarcia: 2016-11-02
Streszczenie projektu
Poznanie rozkładów przestrzennych pól falowych, zwłaszcza na przestrzeni wielu lat, jest niezbędne do pełnego zrozumienia procesów fizycznych zachodzących w morzach i oceanach. Nie tylko ułatwia poznanie otaczającego nas świata, ale także umożliwia lepsze zarządzanie środowiskiem morskim. Jest to możliwe głównie przez dopasowanie podejmowanych działań do warunków falowych panujących zarówno w danym momencie, jak i w wieloletniej perspektywie. Należy tu podkreślić ogromne znaczenie wiedzy o długoterminowych statystykach charakterystyk falowych, która pozwala na lepsze planowanie prac inżynierskich zarówno na pełnym morzu jak i w strefie brzegowej. Pozwala to nie tylko na bardziej precyzyjne wyznaczanie lokalizacji szeregu inwestycji, takich jak na przykład farmy wiatrowe, ale także na zaplanowanie najdogodniejszych terminów realizowania projektów ze względu na panujące warunki atmosferyczne. Znajomość długoterminowych statystyk umożliwia również znaczne podniesienie bezpieczeństwa planowanych konstrukcji. Nie można także zapominać o aspekcie ekonomicznym - znajomość lokalnego klimatu falowego zmniejsza ryzyko finansowe inwestycji oraz pozwala na optymalizację wydatków z nimi związanych.
Projekt tu opisywany będzie częścią pracy doktorskiej z zakresu dynamiki morza, realizowanej w ramach Środowiskowych Studiów Doktoranckich na Wydziale Oceanografii i Geografii UG. Opierał się będzie na analizie klimatu falowego, ze szczególnym uwzględnieniem szeregu charakterystyk falowych, takich jak na przykład wysokość fali znacznej, średni kierunek falowania czy widma energetyczne falowania. Oprócz typowych statystyk długoterminowych będą liczone różnego rodzaju charakterystyki probabilistyczne wartości ekstremalnych parametrów falowych. Podstawą badań będą dane z pomiarów i z modeli falowych. Model falowy, uruchomiony w Instytucie Oceanografii Uniwersytetu Gdańskiego, pozwala na generowanie wieloletnich szeregów czasowych pełnego zestawu parametrów falowania. Stworzona przy pomocy modelu baza danych jest spójna i kompletna w przestrzeni i w czasie, co pozwala na wychwycenie charakterystycznych cech ekstremalnych zjawisk. Dzięki temu możliwa będzie analiza obecności trendów w kontekście zmian klimatu. Głównym obszarem zainteresowania będą własności pola falowego Morza Bałtyckiego. Ze względu na przewidywaną analizę danych wieloletnich, niezbędny jest dostęp do dużej mocy obliczeniowej i programu MATLAB, za pomocą którego planuje się dokonania wszystkich obliczeń. Przetwarzane dane i tworzone bazy danych wymagać będą względnie dużych przestrzeni dyskowej oraz pamięci RAM. Część danych będzie archiwizowana.
Projekt tu opisywany będzie częścią pracy doktorskiej z zakresu dynamiki morza, realizowanej w ramach Środowiskowych Studiów Doktoranckich na Wydziale Oceanografii i Geografii UG. Opierał się będzie na analizie klimatu falowego, ze szczególnym uwzględnieniem szeregu charakterystyk falowych, takich jak na przykład wysokość fali znacznej, średni kierunek falowania czy widma energetyczne falowania. Oprócz typowych statystyk długoterminowych będą liczone różnego rodzaju charakterystyki probabilistyczne wartości ekstremalnych parametrów falowych. Podstawą badań będą dane z pomiarów i z modeli falowych. Model falowy, uruchomiony w Instytucie Oceanografii Uniwersytetu Gdańskiego, pozwala na generowanie wieloletnich szeregów czasowych pełnego zestawu parametrów falowania. Stworzona przy pomocy modelu baza danych jest spójna i kompletna w przestrzeni i w czasie, co pozwala na wychwycenie charakterystycznych cech ekstremalnych zjawisk. Dzięki temu możliwa będzie analiza obecności trendów w kontekście zmian klimatu. Głównym obszarem zainteresowania będą własności pola falowego Morza Bałtyckiego. Ze względu na przewidywaną analizę danych wieloletnich, niezbędny jest dostęp do dużej mocy obliczeniowej i programu MATLAB, za pomocą którego planuje się dokonania wszystkich obliczeń. Przetwarzane dane i tworzone bazy danych wymagać będą względnie dużych przestrzeni dyskowej oraz pamięci RAM. Część danych będzie archiwizowana.
Publikacje
- Witold Cieślikiewicz, Aleksandra Cupiał, Długoterminowe statystyki parametrów stanu morza dla obszaru Bałtyku Południowego w latach 1958-2001, I Konferencja Naukowa Polskich Badaczy Morza -, (2017) -
- Aleksandra Cupiał, Fale ekstremalne w kontekście klimatu falowego obszaru Bałtyku Południowego w latach 1958-2001, XVI Sympozjum Młodych Oceanografów -, (2017) -
- W. Cieślikiewicz, A. Cupiał, Long-term statistics of wind wave parameters for the Gulf of Gdańsk over years 1958-2001, EGU General Assembly - Wiedeń, Austria -, (2018) -
- W. Cieślikiewicz, A. Cupiał, Reliability of HIPOCAS wind wave hindcast data for the southern Baltic Sea, II konferencja Baltic Earth, the Baltic Sea in Transition - Helsingor, Dania -, (2018) -
- W. Cieślikiewicz, A. Cupiał, Analysis of wave and storm climate of the Gulf of Gdańsk over years 1958-2001, International Sopot Youth Conference -, (2018) -
- W. Cieślikiewicz, A. Cupiał, Broadening the concept of wave climate of the Baltic Sea, Summer School Fluid Dynamics of Sustainability and the Environment - Cambridge, Anglia -, (2018) -
- W. Cieślikiewicz, A. Cupiał, Reliability of statistical inferences from HIPOCAS wind wave hindcast - study for the Baltic Sea, 16th Polish - German Seminar, Monitoring and modeling of the Baltic Sea Coast evolution - Polska, Międzyzdroje -, (2018) -
- W. Cieślikiewicz, A. Cupiał, A statistical study of long-term wind wave hindcast data for the southern Baltic Sea, 16th Polish - German Seminar, Monitoring and modeling of the Baltic Sea Coast evolution - Polska, Międzyzdroje -, (2018) -
- W. Cieślikiewicz, A. Cupiał, Analiza probabilistyczna klimatu falowego Morza Bałtyckiego ze szczególną obserwacją Zatoki Gdańskiej w kontekście klimatu rejonu Morza Bałtyckiego, XVII Sympozjum Młodych Oceanografów - Polska, Gdynia -, (2018) -
- A. Cupiał, W. Cieślikiewicz, Assessment of long-term changes in modelled significant wave steepness based on HIPOCAS and COPERNICUS win wave data for southern Baltic and the Gulf of Gdańsk, EGU General Assembly 2019, Wiedeń, Austria -, (2019) -
- A. Cupiał, W. Cieślikiewicz, Analysis of significant wave steepness in the southern Baltic Sea as an example of application of modelled wave data, 3rd Polish-German Seminar, Gdańsk -, (2019) -
- A. Cupiał, W. Cieślikiewicz, Analysis of significant wave steepness in the southern Baltic Sea as an example of application of modelled wave data, International Sopot Youth Conference: Where the World is Heading, Sopot -, (2019) -
- W. Cieślikiewicz, A. Cupiał, Statystyki i charakterystyczne cechy warunków meteorologicznych wywołujących maksymalne falowanie w Zatoce Gdańskiej, II Konferencja Naukowa Polskich Badaczy Morza, Gdynia -, (2019) -
- Aleksandra Cupiał, Witold Cieślikiewicz, Characteristics of extreme wind wave events in the Gulf of Gdańsk and associated atmospheric conditions over the Baltic Sea, EGU General Assembly Online, 4–8.05.2020 -, (2020) -
- Witold Cieślikiewicz, Aleksandra Cupiał, Long-term statistics of atmospheric conditions over the Baltic Sea and meteorological features related to wind wave extremes in the Gulf of Gdańsk, 3rd Baltic Earth Conference Online, 2–3.06.2020 -, (2020) -
- Aleksandra Cupiał, Witold Cieślikiewicz, Analysis of meteorological regimes resulting in severe storms in the Gulf of Gdańsk, EGU General Assembly Online 2021, Wiedeń, Austria, 19–30.04.2021 -, (2021) -
- Cupiał A., Cieślikiewicz W., Spatial variation of extreme storm characteristics over Gulf of Gdańsk and their long-term temporal changes, European Geosciences Union (EGU) General Assembly, Wiedeń, Austria -, (2022) -
- Cieślikiewicz W., Cupiał A., Probabilities of wind velocity and wind wave parameters over the Baltic Sea based on 44-year long hindcast data, 4th Baltic Earth Conference, Jastarnia -, (2022) -
- Cieślikiewicz W., Cupiał A., Charakterystyki probabilistyczne wiatru i falowania w Morzu Bałtyckim z wykorzystaniem modelowania retrospektywnego dla lat 1958–2001, III Konferencja Naukowa Polskich Badaczy Morza, „Stan i trendy zmian środowiska morskiego”, Gdynia -, (2022) -
- Cupiał A., Cieślikiewicz W., Ekstremalne sztormy oraz trendy charakterystyk maksymalnych fal w Zatoce Gdańskiej w latach 1958–2001, III Konferencja Naukowa Polskich Badaczy Morza, „Stan i trendy zmian środowiska morskiego”, Gdynia -, (2022) -
- Cieślikiewicz W., Cupiał A., Long-term statistics of atmospheric conditions over the Baltic Sea and meteorological features related to wind wave extremes in the Gulf of Gdańsk, Oceanologia 1, (2023) 1-16
- Cieślikiewicz W., Cupiał A.,, Warunki atmosferyczne nad Morzem Bałtyckim powodujące ekstremalne sztormy w Zatoce Gdańskiej, DataComp Conference 2023, AI, HPC and Big Data Analysis for Grand Challenges -, (2023) -