Stochastic weather generators produce synthetic time series of meteorological data based on the statistical characteristics of observed weather at that specific location. It is important to note that weather generators are not weather forecasting algorithms, and thus are quite different from deterministic weather models. Stochastic model outputs behave statistically like weather data, but it is not expected that any particular simulated weather sequence will be duplicated in weather observations for a given location at a given time. Stochastic weather generators have for example been used in hydrological, agricultural and ecosystem studies. The synthetic time series of meteorological data then provide those conditions needed for a long term planning and risk analyses within these areas. In this study a stochastic weather generator, based on the approach reviewed in Richardson [1981], is developed and evaluated. The aim of the model is to provide the energy company E.ON’s models for hydrology and energy consumption with synthetic, correlated series of temperature and precipitation. The model is based on observed temperature and precipitation series from Gunnarn in the north of Sweden. A bipartite model composes the stochastic weather generator, one for the generation of temperature and one for the generation of precipitation. The two model parts are connected via the correlation between the two variables. Evaluation and tests of the stochastic weather generator are based on the specific requirements and the usage that the model is intended for. This includes for example the stochastic weather generator’s ability to simulate mean and variance of temperature as a function of the day of the year, monthly mean precipitation and average precipitation per period of precipitation as a function of the length of the period. The ability to simulate periods where the dominant factor is either warm or cold as well as dry and wet weather conditions was also investigated. All test results were very good, with the exceptions for one. The model encountered difficulties catching the characteristic double peak of the observed temperature distribution. Further investigations indicate that the problem occurred due to the fact that the observed temperature distribution exhibits skewness with seasonal variation. A solution is suggested, but for optimal performance further studies are required. This particular problem is not mentioned in accessible literature, thus it is hard to say if the problem has been ignored or not yet been noticed. The stochastic weather generator fulfills the requirements in a very good way. The model produce in a great extent synthetic time series of temperature and precipitation that statistically behave like observed weather data. / Stokastiska vädergeneratorer är modeller som genererar syntetiska tidsserier av meteorologiska variabler, genom att simulera egenskaperna hos observerad meteorologisk data. Det är viktigt att skilja en stokastisk vädergenerator från en deterministisk prognosmodell. Den resulterande tidsserien från en stokastisk vädergenerator har samma statistiska egenskaper som observerad väderdata, men det förväntas inte att någon viss simulerad sekvens skall kunna observeras på en viss plats under en viss tidpunkt. Stokastiska vädergeneratorer används bland annat för generering av indata till modeller för hydrologi, växtodling och ekologi. De simulerade serierna av meteorologiska variabler ger då förutsättningar för långsiktig planering och riskanalys inom dessa områden. I det här arbetet utvecklas och utvärderas en stokastisk vädergenerator av Richardson-typ, vars syfte är att förse energibolaget E.ONs modeller för hydrologi och energiförbrukning med syntetiska, korrelerade, temperatur- och nederbördsserier. Modellen är uppbyggd och anpassad efter observerade temperatur- och nederbördsserier från Gunnarn, som ligger i norra Sverige. Den stokastiska vädergeneratorn är uppbyggd av två delmodeller, en för temperaturgenerering och en för nederbördsgenerering, som kopplats ihop med hjälp av korrelationen mellan dessa variabler. Utvärdering och test av modellen baserar sig främst på de specifika krav och användningsområden som modellen är konstruerad för. Detta inkluderar bland annat undersökningar av den stokastiska vädergeneratorns förmåga att fånga temperaturens medelvärde och standardavvikelse som funktion av dag på året samt månadsmedelnederbörd och snittnederbörd per nederbördsperiod, som funktion av periodlängd. Även modellens förmåga att fånga antalet perioder (konsekutiva dagar) då temperaturen är kallare (≤ 2 °C) och varmare (≥ 2 °C) än medeltemperatur samt förmågan att fånga antalet perioder med uppehåll och med nederbörd undersöks. Överlag visar samtliga test ett mycket bra resultat, med ett undantag. Modellen har svårt att fånga den karakteristiska dubbeltoppen i den observerade temperturfördelningen. Vidare undersökningar tyder på att problemet orsakas av att den observerade temperaturseriens fördelning har en årstidsvarierande skevhet som försvårar modellens beskrivning av den samma. Ett förslag på lösning presenteras, men vidare studier krävs för att problemet skall lösas på ett optimalt sätt. Problemet har inte uppmärksammats i tillgänglig litteratur, vilket gör det svårt att veta om det har ignorerats eller om det inte har belysts tidigare. Sammanfattningsvis kan sägas att den stokastiska vädergeneratorn på ett mycket bra sätt lever upp till de krav som ställs. Modellen genererar syntetiska tidsserier av temperatur och nederbörd som i stor utsträckning har samma egenskaper som observerad data.

Vid luftens passage från en typ av yta till en annan byggs ett internt gränsskikt upp där luftens egenskaper förändras successivt. Detta är grunden för bl.a. bildandet av advekterade low-level jets orsakade av en tröghetssvängning, vilken har sitt ursprung i att under vissa förhållanden erhålls obalans mellan de krafter som påverkar vinden. Målet med arbetet var att kartlägga inflytandet av low-level jets på vindprofilen på Näsudden, Gotland, ovan 100 m höjd. För detta syfte användes mätningar under perioden maj 2000 till juli 2001 gjorda i tre mätmaster i området. En mätmast var placerad på land 1.5 km från Näsuddens kust-linje, en andra mast precis vid kustlinjen och en tredje mast ute i Östersjön 4.6 km från kusten. Eftersom masten ute i havet var placerad mitt i Bockstigens vindpark, omgiven av fem vindturbiner, påverkades vindmätningarna av turbinvakar i vissa riktningssektorer. Genom jämförelser mellan vindmätningar i masten och på turbinerna i för masten ostörda sektorer, togs en korrektion fram så att vind-mätningarna gjorda på turbinerna kunde användas i de sektorer mastmätningarna stördes av turbinvakar. För att kunna studera påverkan av low-level jets på vindprofilen användes data från Bockstigens vindpark tillsammans med en vindmodell, byggd på rörelseekvationerna, Monin-Obukhovs similaritetsteori och K-teori. Modellen, som ej kan generera low-level jets, användes för att beräkna vindprofilerna över havet och hur dessa vind-profiler modifierades vid passagen av kusten. Resultatet från modellen jämfördes sedan med observationer från den 145 m höga masten på Näsudden, 1.5 km från kusten. Det visade sig att de observerade vindhastigheterna på 145 m höjd i medeltal var ca 0.8 m/s högre än vad som beräknats med modellen vid vindriktningar från havet in över Näsudden, vilket kan antas bero på inflytandet från low-level jets. Under månaderna mars till maj är vattnet i Ösersjön klimatologiskt sett mycket kallare än luften, ett förhållande som är fördelaktigt för bildandet av low-level jets. Det visade sig att under dessa månader var vindhastigheten mätt på 145 m höjd inom vind-riktningssektorn 220°-250° hela 1.7 m/s högre än vad som beräknades med vind-modellen, vilket understryker betydelsen av low-level jets under denna del av året. Under resten av året befanns skillnaden mellan observerad och modellberäknad vindhastighet på 145 m höjd vara ca 0.8 m/s för samma vindriktningar. / When air is flowing from one type of surface to another, an internal boundary layer is built up where the properties of the air gradually change. This is the basic condition for the development of for example advected low-level jets caused by inertial oscillations, whose origin is that under certain conditions an imbalance will occur between the forces driving the wind. The purpose with the present work was to map the influence from low-level jets on the wind profile at Näsudden, Gotland, above 100 m height. For this purpose, measurements taken on three towers in the area during the period May 2000 to July 2001 were used. One tower was located inland 1.5 km from the coastline of Näsudden, a second tower was located just at the coastline, and a third one was located offshore 4.6 km from the coast. Since the offshore tower was located in the middle of the Bockstigen wind farm, surrounded by five wind turbines, the wind measurements were affected by turbine wakes in certain wind direction sectors. By comparing the wind measurements taken on the tower with measurements taken on the turbines for directions where the tower was not in the wake, corrections were determined where by the wind measurements taken on the turbines could be used for sectors where the tower was located in wakes. To investigate the influence from low-level jets on the wind profile, data from Bockstigen were used together with a wind model based on the equations of motion, Monin-Obukhov’s similarity theory, and K-theory. The model, which is unable to generate low-level jets, was used to calculate the wind profiles over the sea and how these profiles were modified after passage of the coastline. The results from the model were compared to observations made on the 145 m high tower at Näsudden, 1.5 km from the coast. The comparison showed that the observed wind speed at 145 m height on the average was ca 0.8 m/s higher than the wind speed calculated with the model for wind directions from the sea at Näsudden, which could be assumed to be the effect of the presence of low-level jets. During the months March to May the water in the Baltic Sea is climatologically colder than the air temperature, which is favorable for the development of low-level jets. The results from these months showed that the measured wind speed at 145 m height in the wind direction sector 220°-250° was as much as 1.7 m/s higher than what was calculated with the model, which points at the importance of low-level jets during this part of the year. During the rest of the year the average difference between observed and modeled wind speed at the 145 m level was about 0.8 m/s for the same wind direction.

As a complement to existing weather forecast products for aviation, a prototype of a new product is presented and evaluated. It shows the atmosphere in a vertical cross section along the intended route. This Vertical Route Forecast introduces the possibility to examine the vertical distribution of cloud layers, wind, precipitation, turbulence and more along the flight path. Through a market research with 166 participating Swedish pilots it was found that the demand for the product is high and that 90 % of the participants would use it if available. The Vertical Route Forecast is inspired by the existing product GRAMET by Ogimet (Ballester Valor, n.d) but instead of using forecasts from the weather prediction model GFS (Global Forecast System) at 0.5° (56 km) resolution it uses data from the 2.5 km resolution model HARMONIE-AROME. The latter is operational at SMHI (Swedish Meteor-ological and Hydrological Institute) and because of its high resolution it enables more detailed structures of the weather to be presented. The product differs further from GRAMET by showing only the lower parts of the atmosphere so as to be of more use to small aircraft pilots flying at low levels. To assess the accuracy of the forecasts, a model evaluation of HARMONIE-AROME has been conducted through a case study in which the model was verified and compared to GFS over Sweden. The two models were verified against their own analyses at four different atmospheric pressure levels in terms of bias, root mean square error, standard deviation and correlation. HARMONIE-AROME performed best for temperature while GFS had the best forecasts of relative humidity. Wind speed and direction were also evaluated with insignificantly better results for GFS. However, the weather did not vary very much during the study as the two weeks were dominated by high pressure systems. Other evaluations made of HARMONIE-AROME by e.g. the HIRLAM consortium (2016a) have shown good or adequate performance of the model. It was concluded that HARMONIE-AROME would be well suited as the forecast producing model for this Vertical Route Forecast. / För att piloter ska kunna planera en säker flygning behöver de tillgång till bra och användbara väderprognoser. Med de prognosprodukter som finns tillgängliga idag kan det dock vara svårt att få en detaljerad uppfattning om hur vädret kommer vara längs med vägen. Här presenteras och utvärderas därför ett förslag till en ny prognosprodukt som visar atmosfären i en sidovy längs en valfri sträcka. Med den kan piloten granska utbredningen av bland annat molntäcken, vind, nederbörd och turbulens i höjdled längs den planerade färdvägen. Denna vertikala ruttprognos är inspirerad av den redan befintliga produkten GRAMET från Ogimet (Ballester Valor, n.d) men visar mer detaljerade prognoser som är bättre anpassade till flygningar på låga höjder. Vid en marknadsundersökning utförd med 166 medverkande svenska piloter stod det klart att efterfrågan på produkten är hög och 90 % av de medverkande påstod att de skulle använda den om den fanns tillgänglig. För att bedöma prognosernas precision har en utvärdering gjorts av den prognosmodell som använts till produkten. Modellen används annars hos SMHI (Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut) och kallas HARMONIE-AROME. I en fallstudie jämfördes den med modellen GFS som skapar prognoserna för GRAMET. Studien täckte Sverige och sträckte sig över 14 dagar i början av februari, 2017. HARMONIE-AROME visade bäst resultat för temperatur medan GFS gjorde de bästa fuktighetsprognoserna. Vindhastighet och vindriktning undersöktes också och för dem var modellerna ungefär lika bra. Vädret varierade dock inte så mycket under tvåveckorsperioden som dominerades av högtryck. Andra utvärderingar som gjorts av HARMONIE-AROME togs också i beaktande och modellen verkar generellt sett göra bra prognoser. Från samtliga resultat drogs slutsatsen att prognos-produkten skulle underlätta för småplanspiloter samt att HARMONIE-AROME är en lämplig modell att använda för att skapa dess prognoser.

HYPE-modellen utvecklades som ett hjälpmedel för att uppfylla målet om att alla svenska vattendrag ska ha uppnått åtminstone god ekologisk status år 2015, enligt EU:s ramdirektiv för vatten. I HYPE-modellen delas avrinningsområdet in i markklasser, som definieras utifrån kombinationen av jordart och markanvändning/marktäckeklass. I modellen finns det många parametrar. Vissa av dem är generella för ett större område eller kan hämtas ifrån tidigare forskning, medan andra måste kalibreras för varje avrinningsområde. De parametrar som kalibreras beror i de flesta fall antingen av jordart eller av markanvändning eller marktäckeklass. Syftet i den här undersökningen var att kalibrera HYPE-modellen för ett mindre avrinningsområde samt undersöka avrinningsvägar och utvärdera den utförda kalibreringen. Det undersökta avrinningsområdet kallas Krycklan och ligger i Vindeln kommun i Västerbottens län. Det är ett avrinningsområde som huvudsakligen består av skog, men även innehåller inslag av jordbruksmark och myrmark. Kalibreringen gjordes i två steg, först för ett mindre delavrinningsområde och sedan för hela avrinningsområdet. Två avrinningskalibreringar gjordes för det mindre delavrinningsområdet. Kalibrering A utfördes med ansatsen att få en så hög anpassning som möjligt, med utgångspunkt i det statistiska måttet NSE, vilket är kvadratsumman av residualerna dividerat i den totala kvadratsumman. Kalibrering B gjordes i samråd med SMHI om rimlig storlek på parametervärdena, men gav ett sämre värde på NSE. För hela avrinningsområdet utfördes endast en kalibrering. Ett försök till modellering av kväve- och fosforhalter i avrinnande vatten gjordes även. Resultatet visade att det gick att få en kalibrering av modellen att följa uppmätt flöde väl, även på mikroskala. Skillnaden mellan kalibrering A och kalibrering B var att den första bättre fångade uppmätta flödestoppar, men gav ett för högt basflöde. För både blöta och torra år gick det att få en hög anpassning, men kalibreringen fungerade generellt sätt bättre för blöta år. Det var betydligt svårare för modellen att fånga variationen i kväve- och fosforkoncentrationer, men samband mellan modell och mätvärdena kunde ändå ses. / The HYPE-model was developed as an aid of achieving the goal of all Swedish watercourses should have reached at least well ecological status by the year of 2015, according to the EU Water Framework Directive. In the HYPE model, the catchment is divided into soil classes which are a combination of soil and land use. In the model, there are many parameters. Some of them are general for a larger area or can be obtained from previous research, while others must be calibrated for each catchment. The parameters to be calibrated depend in the most cases either on soil or land uses. The aim of this study was to calibrate and evaluate the HYPE model for a small catchment. The investigated catchment is called Krycklan and is located in the municipality of Vindeln in the province Västerbotten. The catchment consists mostly of forest, but there are also some agriculture and mire. The calibration was made in two steps, first on a small sub-basin and then to the entire basin. Two runoff calibrations were made for the smaller sub-basin. Calibration A was performed with the approach to obtain as high fit as possible, on the basis of the statistical measure NSE, which is the quadrate of the residuals divided in the quadrate of the total quadrate sum. Calibration B was made after consultation with SMHI (The Swedish Meteorological and Hydrological Institute) of the adequate size of the parameter values. For the entire basin only one calibration was performed. An attempt at modelling of nitrogen and phosphorus concentration in runoff was also made. The results showed that it was possible to get the model to follow the measured flow well, even at the micro scale. The difference between calibration A and calibration B was that the first one was better to catch the measured flow peaks, but resulted in too high base flow. For both wet and dry years it was possible to obtain a high fit, but the model generally got better for the wet years. There was much more difficult for the model to capture variation in nitrogen and phosphorus, but the connection between the model and the measurements could still be seen.

Within demand forecasting, and specifically within the field of e-commerce, the provided data often contains erratic behaviours which are difficult to explain. This induces contradictions to the common assumptions within classical approaches for time series analysis. Yet, classical and naive approaches are still commonly used. Machine learning could be used to alleviate such problems. This thesis evaluates four models together with Swedish fin-tech company QLIRO AB. More specifically, a MLR (Multiple Linear Regression) model, a classic Box-Jenkins model (SARIMAX), an XGBoost model, and a LSTM-network (Long Short-Term Memory). The provided data consists of aggregated total daily reservations by e-merchants within the Nordic market from 2014. Some data pre processing was required and a smoothed version of the data set was created for comparison. Each model was constructed according to their specific requirements but with similar feature engineering. Evaluation was then made on a monthly level with a forecast horizon of 30 days during 2021. The results shows that both the MLR and the XGBoost provides the most consistent results together with perks for being easy to use. After these two, the LSTM-network showed the best results for November and December on the original data set but worst overall. Yet it had good performance on the smoothed data set and was then comparable to the first two. The SARIMAX was the worst performing of all the models considered in this thesis and was not as easy to implement. / Inom efterfrågeprognoser, och specifikt inom området e-handel, innehåller den tillhandahållna informationen ofta oberäkneliga beteenden som är svåra att förklara. Detta motsäger vanliga antaganden inom tidsserier som används för de mer klassiska tillvägagångssätten. Ändå är klassiska och naiva metoder fortfarande vanliga. Maskininlärning skulle kunna användas för att lindra sådana problem. Detta examensarbete utvärderar fyra modeller tillsammans med det svenska fintechföretaget QLIRO AB. Mer specifikt en MLR-modell (Multiple Linear Regression), en klassisk Box-Jenkins-modell (SARIMAX), en XGBoost-modell och ett LSTM-nätverk (Long Short-Term Memory). Den tillhandahållna informationen består av aggregerade dagliga reservationer från e-handlare inom den nordiska marknaden från 2014. Viss dataförbehandling krävdes och en utjämnad version av datamängden skapades för jämförelse. Varje modell konstruerades enligt deras specifika krav men med liknande \textit{feature engineering}. Utvärderingen gjordes sedan på månadsnivå med en prognoshorisont på 30 dagar under 2021. Resultaten visar att både MLR och XGBoost ger de mest pålitliga resultaten tillsammans med fördelar som att vara lätta att använda. Efter dessa visar LSTM-nätverket de bästa resultaten för november och december på den ursprungliga datamängden men sämst totalt sett. Ändå visar den god prestanda på den utjämnade datamängden och var sedan jämförbar med de två första modellerna. SARIMAX var den sämst presterande av alla jämförda modeller och inte lika lätt att implementera.

Knowledge about spatial and temporal variability of hydrological processes is central for sustainable water-resources management, and such knowledge is created from observational data. Hydrologic models are necessary for prediction for time periods and areas lacking data, but are affected by observational uncertainties. Methods for estimating and accounting for such uncertainties in water-resources modelling are of high importance, especially in regions such as Central America. Observational uncertainties were addressed in three ways in this thesis; quality control, quantitative estimation and development of model-evaluation techniques that addressed unquantifiable uncertainties. A first step in any modelling study should be the quality control and concurrent analysis of the representativeness of the observational data. In the characterisation of the precipitation regime in the Choluteca River basin in Honduras, four different quality problems were identified and 22% of the daily data had to be rejected. The monitoring network was found to be insufficient for a comprehensive characterisation of the high spatiotemporal variability of the precipitation regime. Quantitative estimations of data uncertainties can be made when sufficient information is available. Discharge-data uncertainties were estimated with a fuzzy regression for time-variable rating curves and from official rating curves for 35 stations in Honduras. The uncertainties were largest for low flows, as a result of measurement uncertainties and natural variability. A method for calibration with flow-duration curves was developed which enabled calibration to the whole flow range, accounting for discharge uncertainty and calibration with non-overlapping time periods for model input and evaluation data. The method compared favourably to traditional calibration in a test using two models applied in basins with different runoff-generation processes. A post-hoc analysis made it possible to identify potential model-structure errors and periods of disinformative data. Flow-duration curves were regionalised and used for calibration of a Central-American water-balance model. The initial model uncertainty for the ungauged basins was reduced by 70%. Non-representative precipitation data were found to be the main obstacle to comprehensive regional water-resources modelling in Central America. These methods bridged several problems related to observational uncertainties in water-balance modelling. Estimates of prediction uncertainty are an important basis for all types of decisions related to water-resources management. / Kännedom om hur hydrologiska processer varierar i tid och rum är grundläggande för hållbar vattenresursförvaltning och skapas utifrån observerade data. Hydrologiska modeller är nödvändiga för att förutsäga vattenbalansen för tidsperioder och områden utan data, men påverkas av observationsosäkerheter. Metoder för att hantera sådana osäkerheter i vattenresursmodellering är av stor betydelse i regioner såsom Centralamerika. Observationsosäkerheter hanterades på tre olika sätt i denna avhandling; kvalitetskontroll, kvantitativ uppskattning och utveckling av modellutvärderingsmetoder för beaktande av icke kvantifierbara osäkerheter. Ett viktigt första steg är kvalitetskontroll och samtidig analys av datas representativitet. Vid karaktäriseringen av nederbördsregimen i Cholutecaflodens avrinningsområde i Honduras identifierades fyra olika kvalitetsproblem och 22 % av data sorterades bort. Stationsnätet var otillräckligt för en fullödig karaktärisering av nederbördsregimens variationer i tid och rum. Dessa var mycket stora som ett resultat av komplexiteten hos de nederbördsgenererande mekanismerna. Kvantitativ uppskattning av observerade datas osäkerhet kan göras när tillräcklig information är tillgänglig. Osäkerheter i vattenföringsdata uppskattades dels vid beräkning av vattenföring med en oskarp regression för en tidsvariabel avbördningskurva, dels från en analys av officiella avbördningskurvor från 35 stationer i Honduras. Osäkerheten var i båda fallen högst vid låga flöden som ett resultat av högre mätosäkerheter samt större naturlig variabilitet än vid höga flöden. En metod för modellkalibrering med varaktighetskurvor utvecklades och gjorde det möjligt att kalibrera för hela flödesintervallet samtidigt, ta hänsyn till osäkerheter i vattenföringsdata samt kalibrera med icke överlappande driv- och utvärderingsdata. Metoden testades med två olika modeller i två avrinningsområden med olika avrinningsbildningsprocesser, och visade goda resultat jämfört med traditionell modellkalibrering. En post hoc-analys gjorde det möjligt att identifiera troliga modellstrukturfel och perioder med disinformativa data. Varaktighetskurvor regionaliserades och användes för kalibrering av en regional vattenbalansmodell för Centralamerika, varvid den initiala modellosäkerheten minskades med 70 %. Icke representativa nederbördsdata identifierades som det största hindret för regional vattenresursmodellering i Centralamerika. De metoder som utvecklades i detta arbete gör det möjligt att överbrygga ett flertal problem orsakade av bristfällig tillgänglighet och kvalitet av data och leder därmed till en förbättrad uppskattning av osäkerheten i vattenbalanssimuleringar. Sådana osäkerhetsskattningar är ett viktigt underlag vid alla typer av förvaltningsbeslut som rör vattenresurser.

Natural ventilation is the dominating ventilation process in ancient buildings like churches, and also in most domestic buildings in Sweden and in the rest of the world. These buildings are naturally ventilated via air infiltration and airing. Air infiltration is the airflow through adventitious leakages in the building envelope, while airing is the intentional air exchange through large openings like windows and doors. Airing can in turn be performed either as single-sided (one opening) or as cross flow ventilation (two or more openings located on different walls). The total air exchange affects heating energy and indoor air quality. In churches, deposition of airborne particles causes gradual soiling of indoor surfaces, including paintings and other pieces of art. Significant amounts of particles are emitted from visitors and from candles, incense, etc. Temporary airing is likely to reduce this problem, and it can also be used to adjust the indoor temperature. The present study investigates mechanisms and prediction models regarding air infiltration and open-door airing by means of field measurements, experiments in wind tunnel and computer modelling. In natural ventilation, both air infiltration and airing share the same driving forces, i.e. wind and buoyancy (indoor-outdoor temperature differences). Both forces turn out to be difficult to predict, especially wind induced flows and the combination of buoyancy and wind. In the first part of the present study, two of the most established models for predicting air infiltration rate in buildings were evaluated against measurements in three historical stone churches in Sweden. A correction factor of 0.8 is introduced to adjust one of the studied models (which yielded better predictions) for fitting the large single zones like churches. Based on field investigation and IR-thermography inspections, a detailed numerical model was developed for prediction of air infiltration, where input data included assessed level of the neutral pressure level (NPL). The model functionality was validated against measurements in one of the case studies, indicating reasonable prediction capability. It is suggested that this model is further developed by including a more systematic calibration system for more building types and with different weather conditions. Regarding airing, both single-sided and cross flow rates through the porches of various church buildings were measured with tracer gas method, as well as through direct measurements of the air velocity in a porch opening. Measurement results were compared with predictions attained from four previously developed models for single‑sided ventilation. Models that include terms for wind turbulence were found to yield somewhat better predictions. According to the performed measurements, the magnitude of one hour single-sided open-door airing in a church typically yields around 50% air exchange, indicating that this is a workable ventilation method, also for such large building volumes. A practical kind of diagram to facilitate estimation of suitable airing period is presented. The ability of the IDA Indoor Climate and Energy (IDA-ICE) computer program to predict airing rates was examined by comparing with field measurements in a church. The programs’ predictions of single-sided airflows through an open door of the church were of the same magnitude as the measured ones; however, the effect of wind direction was not well captured by the program, indicating a development potential. Finally, wind driven air flows through porch type openings of a church model were studied in a wind tunnel, where the airing rates were measured by tracer gas. At single-sided airing, a higher flow rate was observed at higher wind turbulence and when the opening was on the windward side of the building, in agreement with field measurements. Further, the airing rate was on the order of 15 times higher at cross flow than at single-sided airing. Realization of cross flow thus seems highly recommendable for enhanced airing. Calibration constants for a simple equation for wind driven flow through porches are presented. The measurements also indicate that advection through turbulence is a more important airing mechanism than pumping.   The present work adds knowledge particularly to the issues of air infiltration and airing through doors, in large single zones. The results can be applicable also to other kinds of large single-zone buildings, like industry halls, atriums and sports halls. / Naturlig ventilation är den dominerande ventilationsprocessen i äldre byggnader såsom kyrkor, och även i de flesta småhus i Sverige och övriga delar av världen. Luftinfiltration och vädring utgör viktiga komponenter i naturlig ventilation, där luftinfiltration är luftflöde genom oavsiktliga läckage i byggnadsskalet, medan vädring är avsiktligt luftutbyte genom stora öppningar såsom fönster och dörrar/portar. Vädring kan i sin tur ske ensidigt (genom en öppning) eller som tvärdrag (genom två eller flera öppningar belägna på olika ytterväggar). Det totala luftutbytet påverkar värmeförluster och inomhusluftens kvalité. I kyrkor orsakar avsättning av luftpartiklar en gradvis nedsmutsning av invändiga ytor, inklusive väggmålningar och andra konstföremål. Betydande mängder partiklar avges från besökare, tända ljus, rökelse, o.d. Tillfällig vädring kan minska detta problem, men även användas för att justera innetemperaturen. Föreliggande studie analyserar mekanismer och predikteringsmodeller gällande luftinfiltration och dörrvädring genom fältmätningar, vindtunnelförsök och datorsimuleringar. Luftinfiltration och vädring har samma drivkrafter, d.v.s. vind och termik (inne‑ute temperaturskillnader). Båda dessa drivkrafter är svåra att predicera, särskilt vindinducerade flöden och kombinationen av termik och vind. Två av de mest etablerade modellerna för luftinfiltrationsprediktering i byggnader har utvärderats via mätningar i tre kulturhistoriska stenkyrkor i Sverige. En korrigeringsfaktor av 0,8 föreslås för bättre prediktion av den ena modellen (som gav bäst resultat) gällande höga en-zonsbyggnader såsom kyrkor. En detaljerad numerisk modell är utvecklad för luftinfiltrationsprediktering, där indata baseras på fältundersökningar, inkl. IR-termografering och uppmätt av neutrala tryckplanet (NPL). Modellens funktionalitet har validerats via mätningar i en av fallstudierna och pekar på tämligen god prediktionsprestanda. Vidare utveckling av modellen föreslås, inkl. ett mer systematiskt kalibreringssystem, för olika typer av byggnader och väderförhållanden. Gällande vädring mättes både ensidigt flöde och tvärdrag genom portar i olika kyrkobyggnader med hjälp av spårgas samt direkta lufthastighetsmätningar i portöppning. Mätresultaten jämfördes med erhållna prediktioner från fyra tidigare utvecklade modeller för ensidig ventilation. De modeller som tog hänsyn till vindturbulens gav något bättre resultat. Enligt utförda mätningar medför en timmes ensidig portvädring i en kyrka cirka 50 % luftutbyte, vilket indikerar att detta är en tillämpbar ventilationsmetod, även för så pass stora byggnadsvolymer. Ett särskilt vädringsdiagram presenteras, som syftar till att underlätta uppskattning av erforderlig vädringsperiod. Vidare studerades predikteringsprestanda hos IDA Indoor Climate and Energy (IDA-ICE) simuleringsprogram avseende vädring, där simuleringsdata jämfördes med fältmätningar i en kyrka. Programmets prediktion av ensidigt luftflöde genom en öppen kyrkport var av samma storlekordning som det uppmäta; dock klarade programmet inte av att hantera inverkan av vindriktning så väl, vilket pekar på en utvecklingspotential. Avslutningsvis undersöktes vinddrivet flöde igenom portöppningar i en kyrkmodell i vindtunnel, där luftomsättningen mättes med hjälp av spårgasmetoden. Vid ensidig vädring observerades högre flöde vid högre vindturbulens och när öppningen var på vindsidan av byggnaden, i överensstämmelse med fältmätningarna. Dessutom var vädringsflödet vid tvärdrag i storleksordningen 15 högre än det vid ensidig vädring. Det verkar alltså som att man kan öka vädringstakten avsevärt om man kan åstadkomma tvärdrag. Kalibreringskonstanter presenteras också för en enkel ekvation för vinddrivet flöde genom portar. Vindtunnelstudien indikerar vidare att advektion genom turbulens är en viktigare vädringsmekanism än pumpning. Föreliggande arbete bidrar med kunskap speciellt kring luftinfiltration och vädring genom portar i höga en-zonsbyggnader. Resultaten kan även vara tillämpliga på andra typer av höga en-zonsbyggnader såsom industrihallar, atrier/ljusgårdar och idrottshallar. / Church project