Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Browsing by Subject "ERA5"

Sort by: Order: Results:

  • Rimo, Eetu (2023)
    In this thesis I have examined wind gust cases in Finland that have occurred during the summer season between 2010 and 2021. The main goal of the thesis was to find convective wind gust cases of non-tornadic origin, also known as damaging straight-line winds, and find out whether the gust on the surface could have been, in theory, solely caused by the slow advection of strong upper-level winds to the surface or whether another factor, such as a strong downdraft, must have played a role in the creation of the gust. Convective wind gusts occur in Finland every summer, but despite this, the amount of research on them and the damage they can cause has been relatively small in the past compared to gusts caused by extratropical cyclones, for example. To find suitable wind gust cases, weather data from the Finnish Meteorological Institute (FMI) was downloaded. After scanning through the data to find cases, which were suspected of being convective origin, ERA5 reanalysis data developed by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) was downloaded from the locations and times of the gusts’ occurrence. Also chosen for further examination, for comparison purposes, were wind gust cases suspected of being caused by extratropical cyclones. The FMI wind gust speed and wind speed data was visualized in line charts, while the ERA5 data values of wind speed, equivalent potential temperature and relative humidity were tabulated and visualized in vertical cross sections. The visualization was done with the help of Python’s matplotlib.pyplot library and the MetPy toolbox. The results indicated that the differences between gust cases caused by convection and gust cases caused by extratropical cyclones can be clearly seen from the reanalysis data. As for the convective cases themselves, the data indicated that in several of them the gust could have been caused by the slow advection of strong upper-level winds to the surface on its own, in theory at least. However, in the majority of the cases the data indicated that the gust was likely the result of a strong downdraft or possibly by a combination of a downdraft and advection. Besides this, the values of the examined parameters and their visualization revealed that damaging straight-line winds can occur under various conditions in Finland.
  • Paakkanen, Elias (2022)
    Tässä työssä on tutkittu Euroopan ja Pohjois-Atlantin talvi-ilmaston muuttumista 30-vuotisjaksojen 1961–1990 ja 1991–2020 välillä. Aineistona on käytetty Euroopan keskipitkien sääennusteiden keskuksen (ECMWF) kehittämää ERA5-uusanalyysidataa, jossa on assimiloitu havaintoja sääennustusmallin tuottamaan alkuarvauskenttään. Karttakuvat on piirretty niin ikään ECMWF:n kehittämällä ohjelmistolla, Metviewillä. Lämpötilan muutoksen pystyleikkauskuvan piirtämiseen on puolestaan käytetty Pythonin numpy- ja matplotlib.pyplot -kirjastoja. Työssä on tarkasteltu ilmanpaineessa, suihkuvirtauksessa, lämpötilassa, pystyliikkeissä, kosteudessa ja sademäärässä tapahtuneita muutoksia. Ennen varsinaisia tuloksia tutkielmassa on selitetty meteorologisiin suureisiin liittyvää fysikaalista teoriaa: miten paine, lämpötila ja tiheys ovat riippuvaisia toisistaan, kuinka geostrofinen tuuli syntyy sekä mitkä tekijät vaikuttavat sateen syntyyn. Kaikissa tarkasteltavissa suureissa on havaittu muutoksia. Lämpötilat ovat nousseet lähes koko Euroopan ja Pohjois-Atlantin alueella: eniten Pohjois-Euroopassa ja Pohjoisella jäämerellä sekä vähemmän Etelä-Euroopassa. Ilmanpaine on noussut Pohjois-Euroopassa ja Pohjois-Atlantin pohjoisosassa sekä laskenut Etelä-Euroopassa ja Pohjois-Atlantin eteläosassa. 250 hPa:n painepinnan Pohjois-Atlantin keskimääräinen suihkuvirtausmaksimi on voimistunut ja liikahtanut hieman pohjoisemmaksi. Sademäärät ja ilman sisältämän vesihöyryn määrä ovat kasvaneet Pohjois-Euroopassa ja pienentyneet Etelä-Euroopassa. Nousu- ja laskuliikkeet ovat monin paikoin voimistuneet. Muutosten tilastollisen merkitsevyyden tutkimiseen on käytetty Studentin kaksisuuntaista t-testiä. Alatroposfäärin lämpötilan muutos on eniten tilastollisesti merkitsevä, mutta muidenkin suureiden muutoksissa tilastollista merkitsevyyttä havaittiin laajalti. Tämä on loogista, sillä lämpötilan muutokset ovat kytköksissä myös muiden suureiden muutoksiin. Aiheesta on tehty myös aiemmin tutkimuksia, joiden tulokset ovat pääosin yhteensopivia tämän työn tulosten kanssa. Ainoastaan 500 hPa:n painepinnan geopotentiaalikorkeuden trendissä oli pientä eroavaisuutta. Tässä tutkielmassa muutosten tilastollinen merkitsevyys oli suurempaa kuin aiemmissa tutkimuksissa.