<p>Utanför Östergarnsholm, öster om Gotland, har mätningar utförts sedan våren 1995. Mätningarna är gjorda med instrument monterade på en 30 m hög mast samt med hjälp av vågbojar. Mätstationerna är placerade så att vid vind från Gotland blir vågorna begränsade av avståndet från mätstation till land (kallat fetch). Då vinden kommer norr och söder om Gotland, kan vågorna antas komma från öppet hav. Denna klara uppdelning på fetch är både till för- och nackdel för studien. En modell gjord och beskriven av Khama (1986), bygger i stora drag på integrering av vågspektrum. Modellen beskriver den signifikanta våghöjdens beroende av vind, varaktighet (den tid det blåst med konstant hastighet över ett område) och fetch. Modellen är indelad i två delar, där den ena är beroende av vind och fetch och den andra enbart av vind, därför att fetchen är så lång att den förlorar signifikans. Storleken på den dimensionslösa fetchen, x, bestämmer gränsen när vågorna beror på fetch och när de kommer från öppet hav. I modellen är denna gräns satt till 22 000, men borde enligt denna studie ligga betydligt lägre. Modellens resultat och mätningar stämmer förhållandevis bra överens vid fetchberoende förhållanden. Dock så underskattar modellen våghöjden en aning, vilket ökar för ökande våghöjd. Vid stor skillnad mellan våg- och vindriktning är det ökad risk för stora skillnader mellan modell och mätningar. Modellen överskattar signifikanta våghöjden 2-3 gånger för öppet hav, eftersom modellen antar att vågor hela tiden kommer från samma håll och inte tar hänsyn till synoptiska förändringar under transporttiden. Modellens funktion för varaktighet ger en större ökning av våghöjd än vad den faktiska ökningen är. Funktionen för varaktighen har därför om, men visar sig endast gälla för ung sjö, med definitionen C_p/U<0.9. Vid dyning då C_p/U>1.2, ökar våghöjden med tiden betydligt mindre än vid ung sjö. Stabilitet har också viss påverkan på våghöjden, dock har inga särskilda skillnader mellan modell och mätningar iakttagits beroende på stabilitet.</p><p> </p><p> </p><p> </p> / <p>By the coast of Östergarnsholm, on the east side of Gotland, measurements have been carried out since spring 1995. The measurements are performed by using instruments on a 30 meter  high tower, but also by means of wave buoys. The measuring stations are placed in such a way that in case of wind from Gotland the waves are limited by the distance from the measuring station to the shore (called fetch). However, when the wind is not by the coast of Gotland, the waves could be considered to originate from the open sea. This obvious division of fetch is both limiting and beneficial for the study. A model created and described by Khama (1986), is more or less based on the integration of wave spectrum. The model illustrates how the significant wave height depends on wind, duration (the amount of time it has been blowing with constant velocity within an area) and fetch. The model is divided into two parts, whereas one is dependent on wind and fetch and the other one is solely dependent on wind, since the fetch is long enough to lose significance. The size of the dimensionless fetch, x, decides the barrier when the waves are dependent on fetch and when they originate from the open sea. In the model this barrier is set at 22 000, but should according to this study be set considerably lower. The measurements and result of the model coincides relatively well in case of fetch-dependency. However, the model is slightly underestimating the wave height, which increases in line with increasing wave height. In case of great difference between wave- and wind direction there is a bigger risk of great differences between the model and the measurements. The model is overestimating the significant wave height 2-3 times for the open sea, since the model suggests that waves always originate from the same direction. Instead of just studying waves from the open sea, that solely are wind-dependent, consideration to duration should also be made. The models function for duration suggests a greater rise in wave height than it actually is. The function for duration is therefore revised, but appears only to be valid for young sea, defined as follows C_p/U<0.9. By swell whenC_p/U>1.2, the wave height is increasing less with time than during young sea. Stability has also appeared to have some effect on the wave height, thus no particular differences between the model and the measurements have been observed depending on stability.</p><p> </p>

Utanför Östergarnsholm, öster om Gotland, har mätningar utförts sedan våren 1995. Mätningarna är gjorda med instrument monterade på en 30 m hög mast samt med hjälp av vågbojar. Mätstationerna är placerade så att vid vind från Gotland blir vågorna begränsade av avståndet från mätstation till land (kallat fetch). Då vinden kommer norr och söder om Gotland, kan vågorna antas komma från öppet hav. Denna klara uppdelning på fetch är både till för- och nackdel för studien. En modell gjord och beskriven av Khama (1986), bygger i stora drag på integrering av vågspektrum. Modellen beskriver den signifikanta våghöjdens beroende av vind, varaktighet (den tid det blåst med konstant hastighet över ett område) och fetch. Modellen är indelad i två delar, där den ena är beroende av vind och fetch och den andra enbart av vind, därför att fetchen är så lång att den förlorar signifikans. Storleken på den dimensionslösa fetchen, x, bestämmer gränsen när vågorna beror på fetch och när de kommer från öppet hav. I modellen är denna gräns satt till 22 000, men borde enligt denna studie ligga betydligt lägre. Modellens resultat och mätningar stämmer förhållandevis bra överens vid fetchberoende förhållanden. Dock så underskattar modellen våghöjden en aning, vilket ökar för ökande våghöjd. Vid stor skillnad mellan våg- och vindriktning är det ökad risk för stora skillnader mellan modell och mätningar. Modellen överskattar signifikanta våghöjden 2-3 gånger för öppet hav, eftersom modellen antar att vågor hela tiden kommer från samma håll och inte tar hänsyn till synoptiska förändringar under transporttiden. Modellens funktion för varaktighet ger en större ökning av våghöjd än vad den faktiska ökningen är. Funktionen för varaktighen har därför om, men visar sig endast gälla för ung sjö, med definitionen Cp/U&lt;0.9. Vid dyning då Cp/U&gt;1.2, ökar våghöjden med tiden betydligt mindre än vid ung sjö. Stabilitet har också viss påverkan på våghöjden, dock har inga särskilda skillnader mellan modell och mätningar iakttagits beroende på stabilitet. / By the coast of Östergarnsholm, on the east side of Gotland, measurements have been carried out since spring 1995. The measurements are performed by using instruments on a 30 meter  high tower, but also by means of wave buoys. The measuring stations are placed in such a way that in case of wind from Gotland the waves are limited by the distance from the measuring station to the shore (called fetch). However, when the wind is not by the coast of Gotland, the waves could be considered to originate from the open sea. This obvious division of fetch is both limiting and beneficial for the study. A model created and described by Khama (1986), is more or less based on the integration of wave spectrum. The model illustrates how the significant wave height depends on wind, duration (the amount of time it has been blowing with constant velocity within an area) and fetch. The model is divided into two parts, whereas one is dependent on wind and fetch and the other one is solely dependent on wind, since the fetch is long enough to lose significance. The size of the dimensionless fetch, x, decides the barrier when the waves are dependent on fetch and when they originate from the open sea. In the model this barrier is set at 22 000, but should according to this study be set considerably lower. The measurements and result of the model coincides relatively well in case of fetch-dependency. However, the model is slightly underestimating the wave height, which increases in line with increasing wave height. In case of great difference between wave- and wind direction there is a bigger risk of great differences between the model and the measurements. The model is overestimating the significant wave height 2-3 times for the open sea, since the model suggests that waves always originate from the same direction. Instead of just studying waves from the open sea, that solely are wind-dependent, consideration to duration should also be made. The models function for duration suggests a greater rise in wave height than it actually is. The function for duration is therefore revised, but appears only to be valid for young sea, defined as follows Cp/U&lt;0.9. By swell whenCp/U&gt;1.2, the wave height is increasing less with time than during young sea. Stability has also appeared to have some effect on the wave height, thus no particular differences between the model and the measurements have been observed depending on stability.

Studien handlade om att belysa hur UAV:s kan komma till nytta i meteorologisk forskning och att ta reda på hur bra drönare är på att mäta meteorologiska storheter. Drönare, som också kallas UAV:s (Unmanned Aerial Vehicle) är mindre obemmanade luftfartyg som kan flyga autonomt eller fjärrstyras. Idag används drönare alltmer i meteorologi vilket beror mycket på den tekniska utvecklingen. Exempel på meteorologiska applikationer är mätning av vindhastighet och koncentrationen av koldioxid i luften som kan användas för att studera de lägsta atmosfäriska skikten. Storheter som mättes i detta projekt var vindhastighet, vindriktning, temperatur och relativ fuktighet på olika höjder. Mätningarna gjordes två gånger i en mätstation i Marsta, som ligger utanför Uppsala. Efteråt jämfördes datan från drönaren med data från en instrumenterad mast vid väderstationen. Resultaten visade att drönarens vindprofiler stämde ganska väl överens med mastens vindprofiler och den logaritmiska vindlagen. Under den första fältmätningen uppskattade drönaren att vindhastigheten var 8.13 ± 1.33 m/s vid hovring på tio meters höjd medan masten angav 8.41 ± 0.958 m/s. Drönarens mätvärden för vindriktningen var ibland bra och ibland mindre bra. Mätvärdena för temperaturen och den relativa fuktigheten avvek med upp mot 1 ◦C respektive 10 procentenheter. / The aim of this report was to study how UAV:s can be applied in meteorological research and find out how good drones are at measuring meteorological parameters. A drone, also known as an UAV (Unmanned Aerial Vehicle) is a smaller unmanned aircraft that can fly autonomously or under remote control. Today, drones are used more frequently in meteorology, mostly due to the recent technological development. Examples of meteorological applications include measurements of wind speed and the amount of carbon dioxide in the air which can be used to analyze the lower parts of the atmosphere. In this project, the wind speed and its direction, the temperature and the relative humidity were measured at different heights. The measurements took place twice in Marsta which is a field station outside Uppsala. Then, the data from the drone was compared to the data from a weather tower at the instrumented station. The results showed that the drone’s wind profiles were relatively similar to the profiles according to the tower and the logarithmic wind profiles. For instance, during the first flight the drone estimated the wind speed to be 8.13 ± 1.33 m/s while hovering ten metres above the ground. The tower measured 8.41 ± 0.958 m/s at the same height. The drone’s estimations of the wind direction were sometimes accurate and sometimes not accurate. The temperature and relative humidity however was different by 1 ◦C and ten percentage units respectively.