I denna undersökning som mestadels koncentrerat sig på VAD-algoritmen och dess fördelar och nackdelar har till att börja med två för algoritmen särdeles viktiga parametrar undersökts. Totala antalet VAD-cirklar respektive andelen av dessa som i slutänden ger en vind som resultat har direkt studerats som en funktion av tiden och samtidigt indirekt mot de synoptiska väderförhållanden som rådde vid tidpunkten i fråga. Som en andra del av arbetet utfördes en mestadels relativ jämförelse där två till viss del olika radaralgoritmer jämfördes i samband med olika vädersituationer och olika tider på dygnet. Vad det gäller totala antalet cirklar visade sig en god korrelation mot det storskaliga vädret vilket främst kunde ses i samband med frontpassager medan ingen typ av regelbunden dygnsvariation kunde ses. Andelen cirklar som i slutänden gav godkänd vind som resultat visade istället en starkt regelbunden dygnskorrelation medan enbart en ytterst svag korrelation med vädret kunde ses. Den följande jämförelsen visade på två intressanta resultat i samband med natt- respektive dagmätningar samt mätningar utförda vid två högtryckssituationer. Den första jämförelsen visade på en markant större skillnad i mätresultat i samband med nattliga mätningar än vid mätningar i liknande vädersituationer utförda dagtid. Sammankopplat med resultatet som gavs i samband med andelen resultatgivande cirklar antyder detta att VAD-algoritmen i samband med nattliga mätningar ger ett relativt inkorrekt resultat. Ett andra intressant resultat gavs i det visade sig finnas en signifikant skillnad i resultaten vid de jämförelsen mellan resultaten från mätningarna utförda vid de två ovan angivna högtryckssituationerna.

Ett studium av olika parametrar som påverkar solstrålningen inom UVB-området har visat att irradiansen beror på dels solhöjden men också på mängden ozon i atmosfären. Vad som dock visade, något oväntat, var att solhöjden är den dominerande faktorn.

Under hösten 1992 och våren 1993 pågick mätningar av flera meteorologiska parametrar vid Kosta flygbas. Jag har i detta examensarbete begränsat mig till att studera vindförhållanden som finns registrerade i databasen från mätningarna. Utifrån dessa förhållanden har jag sedan utfört ett test av en enkel numerisk vindmodell för att simulera strömningen i komplex terräng. Atmosfärens gränsskikt kan delas in i två skikt, ytskiktet och övergångsskiktet. I ytskiktet gäller vid neutral skiktning den logaritmiska vindlagen. Denna modifieras vid andra förhållanden med hjälp av Monin-Obukhovs similaritetsteori. I övergångsskiktet ändras vinden för att vid gränsskiktets topp vara geostrofisk. Den teori som gäller där kallas Rossbysimilaritet. Vindmodellen som testats heter WASP och är en enkel modell för körning på PC. Dess beräkningar är uppbyggda kring tre huvudblock, vilka är: Hindermodell Orografimodell Skrovlighetsmodell Vindmätningarna har utförts på tre olika platser inom basområdet. Studien av hur dessa förhåller sig till varann har utförts genom att alla data ritats på diagram för att på så sätt försöka se olika sammanhang. De tydligaste sammanhangen är att vinden kanaliseras längs banan på låg höjd och att hastighetskorrelationen är god för vissa vindriktningar. Vid låga vindhastigheter har en effekt som benämns Bertil Larssons tryckgradienteffekt kunnat konstaterats. Den säger att den tryckgradient som styr den storskaliga strömningen även kan styra på så liten skala som här studerats. Vindmodellen var kapabel att visa den kanalisering av vinden som förekom. Om olika parametrar ändrades kunde även hastigheterna simuleras.

Mesoskaliga cirkulationer kan uppkomma genom att två markområden har olika fuktinnehåll. Hur stor intensiteten och utbredningen blir beror på flera faktorer, bl a områdenas storlek, minst 30 km i sida, och den faktiska temperatur- och fuktighetsdifferens som uppstår mellan områdena. Växtlighet har en hämmande inverkan på uppkomsten av mesoskaliga cirkulationer eftersom skillnaden mellan Bowen förhållandet (förhållandet mellan av sensibelt- och latent värme) för en torr och en fuktig yta blir lägre än vad det skulle varit utan växter. Ju större skillnad i markfuktighet desto intensivare cirkulation. Flera simuleringar visar att vid riktigt stor fuktighetsskillnad fås vindar av samma storleksordning som vid sjöbriscirkulation. Man har också kommit fram till att maximala vindhastigheten är direkt proportionell mot maximala medeltemperaturskillnaden mellan två områden. Liksom för sjöbrisen märks jordrotationens effekt även på dessa strömningar. Vinden vrider mot högre gradtal under dagens gång (på norra halvklotet). Bakgrundsströmningen är av avgörande betydelse för om skillnad i markfuktighet överhuvud taget kan skapa någon mesoskalig cirkulation. Det verkar som denna typ av cirkulationer framförallt främjas av lugnt och klart väder. Observationer av fenomenet i naturen är sällsynta vilket bl a kan förklaras med att de områden som finns ute i naturen inte är alls lika homogena som modellsimuleringarnas och att de förutsättningar som i övrigt krävs ofta störs. Beroende på hur mycket vattenånga som finns tillgänglig i atmosfären och hur stor den turbulenta omblandningen blir kan moln bildas med nederbörd som följd. Här har jag inte funnit några direkta samband men däremot att moln lättare bildas över våtare mark. Det sensitivitetstest som utförts på MlUUs modell visar att cirkulationer tydligast uppkommer då den geostrofiska vinden blåser parallellt med skiljelinjen mellan de två ytorna, och att det då på natten uppkommer en omvänd cirkulation likt landbris (sjöbrisens nattliga motsvarighet). Då den förhärskande vindriktningen löper tvärs områdenas skiljelinje fås inte någon uttalad cirkulation, men vindmönstret påverkas av den diskontinuitet som råder vid markytan.

A numerical modell has been developed at the Department of Meteorology, Uppsala University. The purpose has been to calculate streamline displacements for linear, hydrostatic flow over a three-dimensional hill and to visualize the characteristics of the flow. The model simulates the vertical and lateral displacements and also velocity perturbation fields for flow approaching the hill at constant mean wind and constant stability. The simulations show the lateral deflections, as the air tries to avoid the hill, the horizontal deceleration and ascent upstream and the horizontal acceleration on the lee-slope. Divergence at the mountain top is compensated by descent of air from aloft. Gravity waves propagate upwards and partly outwards along parabolas. It is also shown how linear theory fails to be valid when the Froude number Fr → 1+.

Meteorologiska observationer har gjorts vid Observatoriekullen i Stockholm sedan 1754 och pågår fortfarande. Termometerns placering har ändrats vid två tillfällen, år 1875 och år 1960. Före år 1875 är dokumentationen bristfällig. Den enda informationen som finns att tillgå är att termometern var placerad på andra våningen på observatoriets norra sidan och att den hängde ute i friska luften samt att den var väl skyddad från solen. I denna studie har gjorts ett försök att återskapa observationsplatsen som den var före år 1875 och jämföra den med den plats där SMHI idag utför sina mätningar. En försöksuppställning med två resistansgivare monterades på en plats som troligen motsvarar den plats där observationerna ursprungligen utfördes. En av termometrarna försågs med ett enkelt skuggskydd och den andra försågs med ett modernt strålningsskydd. Dessa två givare jämfördes med en givare placerad i SMHIs bur. Mätningarna pågick under perioden juni 1995—maj 1997. Temperaturdifferenserna kategoriserades efter molnmängd och vindstyrka. De största differenserna erhölls under dagar med klart väder och låga vindhastigheter. De minsta skillnaderna registrerades under dagar med mulet väder och höga vindhastigheter. Månadsmedelvärden beräknade med Hambergs och Ekholm—Modéns formler jämfördes också. Den förra användes under perioden fram till 1858. Den senare är den som används idag. I medeltal var skillnaden mellan givarna vid den gamla mätplatsen, beräknade med Hambergs formel, och givaren vid SMHIs nuvarande plats, beräknad med Ekholm—Modéns formel cirka 0,1º. För enskilda månader kunde dock differensen uppgå till 0,5º, vilken ungefär är densamma som man räknar med att temperaturen har stigit, under de sista 130 åren, som en följd av urbaniseringseffekten.

Aircraft measurements are analysed from the “First Lagrangian” of the Atlantic Stratocumulus Transition Experiment (ASTEX) from south east of the Azores Islands. In this experiment, Lagrangian strategy was used and the marine air mass, that advected southward, was followed during 12 to 14 June 1992. During the experiment, the stratocumulus clouds transitioned into thin and broken stratocumulus with cumulus cloud penetrating from below. To characterise the vertical structure in the marine boundary layer the buoyancy fluxes, the variances, the turbulent kinetic energy, the momentum fluxes and humidity fluxes were examined. The buoyancy flux profiles were used to discover the decoupling of the stratocumulus and the sub-cloud layer. Turbulence analysis for all five flights shows that the cloud layer were decoupled from the underlying layer. In the cloud layer the buoyancy production due to longwave radiative cooling at cloud top, was the main source for driving the turbulence. In the sub-cloud layer, the variances indicate wind shear to be the main generator of turbulence for the first two days. Then, as sea surface temperature increases, buoyancy produced turbulence was more pronounced. The u-, v- and w-spectra and cospectra of wθ and uw give insight into the typical eddy sizes, and how the peak wavelengths vary with height. The peak wavelengths in sub-cloud and cloud layer were larger than layer depth and u- and v-spectral peak wavelengths often larger than the peak wavelength from w-spectra. While peak wavelengths in the sub-cloud layer vary with the height above the surface, they are approximately invariant with height in the cloud layer.

<p>If an estuarine system is to be investigated using an oceanographic modeling approach, a decision must be made whether to use a simple and robust framework based on e.g. mass-balance considerations, or if a more advanced process-resolving three-dimensional (3-D) numerical model are necessary. Although the former are straightforward to apply, certain fundamental constraints must be fulfilled. 3-D modeling, even though requiring significant efforts to implement, generates an abundance of highly resolved data in time and space, which may lead to problems when attempting to specify the "representative state" of the system, a common goal in estuarine studies.</p><p>In this thesis, different types of models suitable for investigating estuarine systems have been utilized in various settings. A mass-balance model was applied to investigate potential changes of water fluxes and salinities due to the restoration of a mangrove estuary in northern Colombia. Seiches, i.e. standing waves, in the Baltic Sea were simulated using a 2-D shallow-water model which showed that the dominating harmonic oscillation originates from a fjord seiche in the Gulf of Finland rather than being global. Another study pertaining to the Gulf of Finland used velocity-fields from a 3-D numerical model together with Lagrangian-trajectory analyses to investigate the mixing dynamics. The results showed that water from the Baltic proper is mixed with that from the river Neva over a limited zone in the inner parts of the Gulf. Lagrangian-trajectory analysis was finally also used as a tool to compare mass-balance and 3-D model results from the Gulf of Riga and the Bay of Gdansk, highlighting when and where each method is applicable.</p><p>From the present thesis it can be concluded that the above described estuarine-modeling approaches not only require different levels of effort for their implementation, but also yield results of varying quality. If oceanographic aspects are to be taken into account within Integrated Coastal Zone Managment, which most likely should be the case, it is therefore important to decide as early as possible in the planning process which model to use, since this choice ultimately determines how much information about the physical processes characterizing the system the model can be expected to provide.</p>

<p>The increasing levels of the greenhouse gas carbon dioxide (CO2) in the Earths atmosphere, caused by human release of CO2, has made it desirable to understand the factors determining the CO2-variation because of CO2’s warming effect on the Earths temperature which will change the premises of all life on earth.</p><p>The purpose of this investigation is to understand the effects of the largest factors of influence on the CO2-concentration - like sea, vegetation and anthropogenic outlets - in the Baltic Sea region, and possible surprises from the results. To be able to do this only from CO2-measurements some assumptions have to be done as starting point. Such are that, besides from the yearly trend of the CO2-concentration and the variation of oceanic influence, monthly variation only is caused by vegetation and that the yearly offset in CO2-levels only is affected by anthropogenic outlets. These factors are together called the local season and will be used for evaluation of the CO2-values for each site. This analysis is done for eight sites surrounding the Baltic Sea region and is compared with results from the site of Östergarnsholm, an island in the Baltic Sea east of Gotland.</p><p>The results show that stations with high vegetational influence has high amplitudes for the local season compared to sites more influenced by sea. This also makes the amplitude to be connected with latitude since sites with longer growing season is surrounded by higher density of vegetation. The minimum for the local season is also dependent on the growing season, since it occurs when the vegetational consumption is largest. Peaks in the local season can be seen in connection with the maximum decay of the natural vegetation in the early winter months, and with the planting and harvest season for agricultural land. Considering the effect from anthropogenic influence a clear connection in the offset of the local season can be seen, with higher offsets for sites of higher anthropogenic influence and vice versa. Anthropogenic influence also seems to give raised values in summer for the local season, indicating that the variation of the local season cannot be simply connected to only vegetational influence. For variability, higher values in the summer months are seen for the anthropogenic sites, while in winter the variability is more similar for all sites. This might be connected with a higher degree of local influence during summers, which for anthropogenic stations leads to high variability due to inhomogenous surroundings.</p><p>For Östergarnsholm we get higher amplitude for the local season than expected, this is partly due to unrepresentatively high amplitudes for the seasons used, but also probably to some degree of underestimation of the vegetational influence. Due to correction of the offset it was not possible to draw any conclusions from this factor, but rather give suggestions of what the correction should be. When analysing the local season for different source areas by WD-classification we see the surprising property that the sector that should be most influenced by land, due to higher values in summer, has a lower amplitude than the sector most influenced by sea. Since it was suggested that anthropogenic influence gives raised values in summer this was suggested as an explanation.</p>

If an estuarine system is to be investigated using an oceanographic modeling approach, a decision must be made whether to use a simple and robust framework based on e.g. mass-balance considerations, or if a more advanced process-resolving three-dimensional (3-D) numerical model are necessary. Although the former are straightforward to apply, certain fundamental constraints must be fulfilled. 3-D modeling, even though requiring significant efforts to implement, generates an abundance of highly resolved data in time and space, which may lead to problems when attempting to specify the "representative state" of the system, a common goal in estuarine studies. In this thesis, different types of models suitable for investigating estuarine systems have been utilized in various settings. A mass-balance model was applied to investigate potential changes of water fluxes and salinities due to the restoration of a mangrove estuary in northern Colombia. Seiches, i.e. standing waves, in the Baltic Sea were simulated using a 2-D shallow-water model which showed that the dominating harmonic oscillation originates from a fjord seiche in the Gulf of Finland rather than being global. Another study pertaining to the Gulf of Finland used velocity-fields from a 3-D numerical model together with Lagrangian-trajectory analyses to investigate the mixing dynamics. The results showed that water from the Baltic proper is mixed with that from the river Neva over a limited zone in the inner parts of the Gulf. Lagrangian-trajectory analysis was finally also used as a tool to compare mass-balance and 3-D model results from the Gulf of Riga and the Bay of Gdansk, highlighting when and where each method is applicable. From the present thesis it can be concluded that the above described estuarine-modeling approaches not only require different levels of effort for their implementation, but also yield results of varying quality. If oceanographic aspects are to be taken into account within Integrated Coastal Zone Managment, which most likely should be the case, it is therefore important to decide as early as possible in the planning process which model to use, since this choice ultimately determines how much information about the physical processes characterizing the system the model can be expected to provide.