- Przygotowanie zbiorów danych historycznych.Zastosowano metodę hindcast do tworzenia zbiorów zmiennych z wielolecia, które uzupełniono wynikami uzyskiwanymi z numerycznych modeli regionalnych.
- Tworzenie narzędzi numerycznych do opracowywania wielorekordowych zbiorów danych oraz do ich wstępnych analiz statystycznych.
- Wykonanie analiz statystycznych zbiorów długoterminowych z wykorzystaniem różnorodnych rozkładów teoretycznych.
- Weryfikacja obliczanych wyników z dostępnymi wynikami pomiarów insitu, z wynikami opracowanymi na podstawie pomiarów satelitarnych oraz z innymi informacjami uzyskiwanymi z opracowań inżyniersko-technicznych.
- Dodatkowe zastosowanie zależności empirycznych w celu uzyskania np. parametrów wiatru na wysokości 100 m n.p.m., parametrów porywów wiatru, funkcji widmowych, itd.
Dane anemometryczne, hydrodynamiczne i atmosferyczne otrzymywane z modeli numerycznych, pozwoliły na przeprowadzenie odpowiednich analiz statystycznych. Analizy te obejmowały wyznaczenie takich wielkości jak: średnie, maksima, minima, odchylenia standardowe, wariancje i rozkłady prawdopodobieństwa. Oprócz tego, wykorzystując posiadane dane, wyznaczono: róże wiatrów, róże fal, zestawienia okresów „ciszy”, zestawienia okresów z prędkościami ekstremalnymi, liczebności zdarzeń w odpowiednich klasach wielkości, wykresy rozproszenia (ang. scatter diagram). Dodatkowo na podstawie analizy rachunku prawdopodobieństwa, zależności stochastycznych i empirycznych, określono wstępne i szacunkowe parametry projektowe.
W celu określenia charakterystyki środowiska morskiego, obszar badań podzielono na podobszary (nazwane polami od 1 do 9) rozciągające się w granicach 15000’E – 18000’E oraz 54020’N – 550 40’N. Kryterium podziału były współrzędne geograficzne. W każdym z przyjętych podobszarów przeanalizowano wyniki otrzymane z modeli numerycznych i studiów literaturowych
Rysunek 1.(Opracowanie własne)
WYKORZYSTANE MODELE NUMERYCZNE DO UZYSKANIA DANYCH
Wiatrowych | Parametry wiatrowe uzyskano z modeli numerycznych: HIRLAM, UMPL, REMO i COAMPS. Przedmiotem analiz były dane z okresu 1958 – 2012, z obszaru Morza Bałtyckiego. |
Falowych | Parametry falowania uzyskano z modelu numerycznego WAM4. Danymi wejściowymi modeli falowych WAM4 oraz WAM4.5. były zweryfikowane dane wiatrowe uzyskane z modeli HIRLAM i REMO. Rozdzielczość obliczeniowej siatki przestrzennej wynosiła 5 Mm x 5 Mm dla rekonstrukcji historycznej (WAM4) oraz 1 Mm x 1 Mm w operacyjnym modelu WAM4.5. Przedmiotem analiz były dane z okresu 1958 – 2013. |
Prądowych | Do prowadzonych analiz wykorzystano głównie prądy morskie wyznaczone modelem HIROMB z lat 2005 – 2012.Analizę ograniczono do trzech różnych warstw głębokościowych: podpowierzchniowej, środkowej i przydennej. |
Zmienności poziomów wody | Dane dotyczące wahań poziomu wody w morzuuzyskano z modelu HIROMB4,z lat 2005–2014. |
PRZYKŁADY
Przedstawione poniżej przykłady wyników przeprowadzonych analiz, pochodzą z bazy danych opracowanych dla wszystkich wybranych obszarów i dotyczą opisanych wcześniej oddziaływań środowiskowych.
Uzyskanie dostępu do danych z przydzielonym priorytetem możliwe jest po uprzedniej rejestracji w systemie bazy danych.
WIATR
- Średnia prędkość wiatru przeliczone na 100 m n.p.m. uzyskana na podstawie wyników z modeli regionalnych
Rysunek 2.(Opracowanie własne)
- Róże wiatrów dla określonych przedziałów prędkości z pola 1 (róże 16-kierunkowe, prędkość w m/s)
Rysunek 3.(Opracowanie własne)
- Prędkości średnie wiatru z odchyleniami standardowymi w wieloleciu1958-2012
Rysunek 4.(Przykład z POLA 1 – opracowanie własne)
- Częstość wystąpień w roku średnim, okresów z prędkością wiatru niższą niż wybrana wartość progowa i jednocześnie o czasie trwania dłuższym niż określona liczba godzin.
Tabela 1.(Przykład z POLA 1 – opracowanie własne)
FALOWANIE
- Obliczone różnymi rozkładami wysokości fali znacznej w funkcji okresu powtarzalności
Rysunek 5.(Przykład z POLA 9 – opracowanie własne)
- Łączne prawdopodobieństwo wystąpienia określonej wysokości fali znacznej i odpowiadającego jej okresu fali (diagram rozproszenia – wysokość HS[m] i okres piku fali TP[s])
Tabela 2.(Przykład z POLA 9 – opracowanie własne)
Przykładowo odczytane z powyższej tabeli wartości charakteryzujące falowanie:
- 13.95 % z występujących w tym polu fal, to np. fale o wysokościach z zakresu 0.5 – 1.0 m, o okresie 4 – 5 sek.
- 0.0003 % z występujących w tym polu fal, to np. fale o wysokościach z zakresu 8.5 – 9.0 m, o okresie >12 sek.
PRĄDY
- Średnie i maksymalne prędkości prądu (w cm/s) w układzie miesięcznym, w warstwie powierzchniowej, pośredniej i przydennej
Tabela 3.(Przykład z POLA 1 – opracowanie własne)
POZIOMY WODY W MORZU
- Maksymalne, minimalne oraz średnie (wraz z odchyleniami standardowymi) poziomy wody w morzu, w układzie miesięcznym z lat 2005 – 2014