Mereprognooside süsteemi HIROMB arendamine

TTÜ Meresüsteemide Instituut Akadeemia tee 21, Tallinn 12 618 tel. 6 204 302 fax. 6 204 301 Internet: www.msi.ttu.ee e-mail: [email protected]

SA KIK Veekaitseprogrammi projekt nr 36

Lõpparuanne

november 2006 – märts 2008

Mereprognooside süsteemi

HIROMB arendamine

Tallinn 2008

Mereprognooside süsteemi HIROMB arendamine TTÜ Meresüsteemide Instituut. SA KIK Veekaitseprogrammi projekt nr 36 lõpparuanne

2

Direktor: Jüri Elken

Annotatsioon Eestis toimib TTÜ Meresüsteemide Instituudi poolt koostöös Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituudiga välja arendatud meretaseme prognooside süsteem, mis tugineb rahvusvahelise konsortsiumi HIROMB raames koostatavatele kogu Läänemerd hõlmavatele okeanograafilistele mudelprognoosidele ning konsortsiumi BOOS raames toimuvale on-line mõõtmisandmete kogumisele ja vahetusele. Meretaseme prognoosi viga (pärast on-line mõõtmistega korrigeerimist) on suurima ohtliku meretõusuga piirkonnas – Pärnus – 98% juhtudest väiksem kui ± 20 cm (võrreldes iga tunni andmeid). Kõrge meretõusu juhtumitel – ajavahemikus veebruar 2006 kuni veebruar 2008 kokku 15 meretõusu üle 100 cm - jäi maksimaalse meretaseme automaatse prognoosi viga väiksemaks kui ± 25 cm. Ajaline nihe prognoositud ja jälgitud maksimumide vahel ei ületanud ± 3 tundi. Iga 15 minuti tagant uuendatavat tegelikku meretaset ja prognoosi täituvust on kõigil võimalik veebis jälgida. Merevee temperatuuri ja soolsuse jaotuse olulised mustrid (sh apvellingud) prognoositakse üldiselt õigesti. Prognoositud vertikaalne stratifikatsioon omab tendentsi jääda liiga nõrgaks ning horisontaalgradiendid liiga tugevaks. Mõõtmisandmete efektiivsema assimileerimise võimaldamiseks on kontrollitud ja tagatud Tallinn-Helsingi parvlaeval töötava automaatse FerryBox mõõtesüsteemi andmete kvaliteet. Andmed kogutakse platvormile, mis võimaldab reaalajas rahvusvahelist andmevahetust. Valmistati ette, seadistati ja rakendati katseliselt tööle regionaalne Eesti merealade kõrgema lahutusega (0.5 miili) prognoosimudel HIROMB-EST, mis on ühildatud üle-Läänemerelise suurema võrgusammuga prognoosimudeliga ning EMHI ilmaprognooside mudeliga. On alust oodata, et regionaalse mudeli täielikul rakendamisel kasvab prognoositäpsus märkimisväärselt. Samaaegselt paraneb ka rannalähedaste prognooside jaoks vajalik detailsus. Projekti täitjad: Jüri Elken (projekti juht), Tarmo Kõuts, Jaan Laanemets, Urmas Lips, Inga Lips, Urmas Raudsepp, Victor Alari, Jaak Karjane, Villu Kikas, Priidik Lagemaa, Taavi Liblik, Marden Nõmm, Ove Pärn, Kert Süsmalainen, Rivo Uiboupin, Kaimo Vahter, Germo Väli


3

Sisukord

Annotatsioon.......................................................................................................................... 2 Sisukord................................................................................................................................. 3 1. Meretaseme prognooside ettevalmistamine ja prognooside usaldusväärsuse tagamine . 4 1.1. Meretaseme kriitilised piirid ........................................................................................... 4 1.2. Kõrge meretaseme juhtumid ........................................................................................... 6 1.3. HIROMB mudelprognooside väljundi kasutamine....................................................... 10 1.3.1. HIROMB-SMHI ülevaade................................................................................... 10 1.3.2. Mudelprognooside infotehnoloogilised lahendused............................................ 12 1.4. Operatiivsete meretaseme mõõtmiste kasutamine ........................................................ 16 1.5. Meretaseme prognooside täpsus ja usaldusväärsus....................................................... 16 2. Meretaseme operatiivsed mõõtmised, mõõtetulemuste on-line integreerimine HIROMB prognoosisüsteemi ............................................................................................................... 21 2.1. Andmeside..................................................................................................................... 21 2.2. Nivelleerimine............................................................................................................... 22 2.3. Tuvastatud probleemid ja vead ..................................................................................... 23 2.4. Meretaseme on-line jälgimine veebis............................................................................ 24 2.5. Sõidud jaamadesse ja teostatud tööd............................................................................. 25 2.6. Eesti sadamate veemõõdulattide koondandmed............................................................ 26 3. HIROMB mudelisüsteemi meretaseme otseväljundi ja tegeliku meretaseme nihke määramine ning selle muutlikkuse ja põhjuste väljaselgitamine......................................... 27 3.1. Meretaseme muutlikkus ................................................................................................ 27 3.2. Meretaseme prognoosi analüüs, sh spektrid.................................................................. 28 3.3. Läänemere veevahetuse mõjust meretaseme prognoosile............................................. 33 4. Avamere veetemperatuuri ja soolsuse operatiivsed mõõtmised andmete assimileerimiseks mereprognoosidesse ............................................................................... 35 4.1. FerryBox mõõtesüsteem................................................................................................ 35 4.2. FerryBox andmete haldus ja esmane töötlemine........................................................... 37 4.3. Ajanihke kompenseerimine........................................................................................... 39 4.4. Temperatuuri andmete kvaliteedi kontroll .................................................................... 40 4.5. Soolsuse andmete kvaliteedi kontroll............................................................................ 42 4.6. Temperatuuri ja soolsuse mõõtmiste võrdlus mudelprognoosidega ............................. 45 5. Regionaalse Eesti merealade prognoosimudeli ettevalmistamine ja katseline rakendamine ........................................................................................................................ 49 5.1. Regionaalse prognoosimudeli vajadus .......................................................................... 49 5.2. Regionaalse prognoosimudeli ettevalmistamine ja seadistamine ................................. 49 5.3. Regionaalse prognoosimudeli katseline rakendamine .................................................. 51 Viited ................................................................................................................................... 55 Lisa 1. Kõrge meretaseme juhtumite detailsed andmed ja meediakajastused..................... 56 Lisa 2. HIROMB-SMHI GRIB väljundfaili struktuur ........................................................ 79 Lisa 3. GRADS definitsioonifaili näidis ............................................................................. 86 Lisa 4. Vahefailide kirjeldus prognooside analüüsimiseks ................................................. 87


4

1. Meretaseme prognooside ettevalmistamine ja prognooside

usaldusväärsuse tagamine Hiljuti jõustunud EL üleujutuste direktiiv 2007/60 seab eesmärgi luua üleujutusriski hindamise ja maandamise raamistik, mille siht on vähendada EL-is toimuvate üleujutuste kahjulikke tagajärgi inimeste tervisele, keskkonnale, kultuuripärandile ja majandustegevusele. Oluliseks üleujutusriskide maandamise vahendiks on õigeaegne ja täpne mereprognoos, mis võimaldab inimelude ja varade kaitset ning päästetegevusi planeerida. Alates 2005.a lõpust on KIK projekti nr 34 toel käigus mudelarvutustel põhinev mereprognooside süsteem HIROMB, mille tulemusena Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituut (EMHI) saab ametlikeks prognoosideks ja hoiatusteks vajalikku informatsiooni. Prognoosid koostatakse kord päevas 48 tunniks. Meretaseme prognooside ettevalmistamisel kasutatakse kombineeritult: • HIROMB mudelprognooside väljund; • operatiivsed meretaseme mõõtmised; • ekspertkogemused. Prognooside usaldusväärtuse tagamiseks: • võrreldakse meretaseme prognoositud väärtusi operatiivmõõtmistega; • analüüsitakse piirkonnaspetsiifilisi mõjureid (näiteks lokaalsed tuuleolud, suubuv

jõesuu vms), mis halvendavad meretaseme prognoosi täpsust. Kriitilisi veetasemeid põhjustavatel tormiperioodidel toimub detailsem ja operatiivsem prognooside ettevalmistamine suurema täpsuse ja usaldusväärsuse tagamiseks.

1.1. Meretaseme kriitilised piirid

Eesti rannikumeres on aktsepteeritud kriitilisteks meretaseme kõrgusteks (sh EMHI hoiatuste juhend [1]), mille ületamisel võivad tekkida olulised tulvakahjud (rannarajatiste üleujutus, vee tungimine linnatänavaile): Pärnu 170 cm Narva-Jõesuu 160 cm Kuressaare 150 cm Haapsalu 140 cm Tallinn kesklinna piirkond 120 cm Kopli ja Pirita 80 cm Üleujutuste suhtes tundliku Pärnu linna kohta on koostatud piirid, kuhu merevesi ulatub erineva kõrgusega veetõusude korral (joonis 1.1 [2]). Kogu Eesti territooriumi kohta on Keskkonnaministeeriumi Info- ja Tehnokeskuse poolt koostatud üleujutusohuga piirkondade esialgne kaart (joonis 1.2 [3]). Maapinna kõrglahutusega kõrgusandmete puudulikkuse tõttu vajavad üleujutuste piirkondade määrangud täpsustamist.


5

Joonis 1.1. Merevee leviku piirid Pärnus erineva kõrgusega veetõusude korral.

Joonis 1.2. Esialgselt määratud üleujutusohuga piirkonnad Eestis. http://www.envir.ee/ujutus


6

1.2. Kõrge meretaseme juhtumid

Ajavahemikul oktoobrist 2006 kuni märts 2008 registreeriti ja/või prognoositi Pärnus 15 (tabel 1.1) ning Tallinnas 15 (tabel 1.2) kõrge meretaseme juhtumit, mis potentsiaalselt võisid muutuda või tegelikult muutusid linna rannikuala üleujutuseks. Juhtumite eristamiseks kasutati kriteeriume:

a) maksimaalne meretase Pärnus rohkem kui 100 cm ning Tallinnas 80 cm, b) kahe maksimaalse veetaseme vahe rohkem kui 24 tundi.

Kõrge meretaseme juhtumite detailsed andmed ja meediakajastused on toodud Lisas 1. Kõigil juhtumitel (kokku 30 juhtumit) jäi maksimaalse meretaseme automaatse prognoosi viga väiksemaks kui ± 25 cm. Ajaline nihe prognoositud ja jälgitud maksimumide vahel ei ületanud ± 3 tundi. Prognoosivigade detailsem analüüs on esitatud punktis1.5. EMHI ametlike teadete ja hoiatuste andmisel arvestati samuti kahe koostööpartneri valduses olevaid ekspertkogemusi ja –teadmisi. Seejuures, arvestades avalikkuses ja meedias kujunenud hoiakuid:

1) anti hoiatus meretaseme võimalikust tõusust kriitilisele kõrgusele lähedase tasemeni (oktoober 2006, joonis 1.3, detsember 2006);

2) anti hoiatus meretaseme ohtlikust tõusust, võimaliku tõusuga üle kriitilise piiri (jaanuar 2007, joonis 1.4);

3) anti tugeva tormi hoiatus viitega et meretase jääb alla kriitilise piiri (jaanuar 2008); 4) jäeti tormihoiatustes meretaseme tõus käsitlemata, kui oldi kindlad et kriitilist tõusu

ei tule (muud juhtumid). Kõrge meretaseme juhtumite käsitlemist ametlikes teadaannetes ja hoiatustes saab lugeda igati adekvaatseks. Meedias pälvis enim tähelepanu 2007.a. jaanuari tormine periood (Lisa 1), kus nädala kestel tõusis meretase mitmeid kordi ohtlikult kõrgele. Seejuures 15. jaanuari öösel jõudis merevesi Pärnu rannaäärsetele tänavatele.


7

Tabel 1.1. Pärnus mõõdetud ja/või prognoositud meretase rohkem kui 100 cm Kuupäev Kellaaeg Mõõdetud

meretase (cm)

Prognoosi kõrguse

viga (cm)

Prognoosi maksimumi ajaline viga

(tundi)

Selgitused

28.10.2006 02:00 128 4 -2 Veetõusu hoiatus 15.12.2006 06:00 113 23 0 Veetõusu hoiatus 02.01.2007 04:00 113 5 -1

9 4 10.01.2007 10:00 132 24 1 11.01.2007 18:00 138 -3 0 15.01.2007 04:00 175 -5 1 18.01.2007 14:00 144 16 1 19.01.2007 22:00 123 -23 0 21.01.2007 12:00 166 -19 2

Veetõusu hoiatus Vesi tungis Pärnu

rannaäärsetele tänavatele 15.01.2007

26.01.2007 21:00 118 1 0 31.07.2007 02:00 100 12 3 20.01.2008 02:00 85 21 -1 Tormihoiatus, viide et

veetõusu ei tule 03.02.2008 02:00 111 -13 3 23.02.2008 08:00 104 -22 3 06.03.2008 13:00 123 -13 -1

Tabel 1.2. Tallinnas mõõdetud ja/või prognoositud meretase rohkem kui 80 cm

Kuupäev Kellaaeg Mõõdetud meretase

(cm)

Prognoosi kõrguse

viga (cm)

Prognoosi maksimumi ajaline viga

(tundi)

Selgitused

27.10.2006 20:00 90 2 -1 Veetõusu hoiatus 15.12.2006 09:00 85 18 -7 Veetõusu hoiatus

10 0 10.01.2007 09:00 94 25 0 14.01.2007 22:00 117 6 0 15.01.2007 23:00 121 14 0 16.01.2007 23:00 98 -9 0 18.01.2007 15:00 101 13 1 19.01.2007 20:00 112 -1 0 20.01.2007 23:00 82 -2 0 22.01.2007 12:00 87 -9 1

Veetõusu hoiatus

26.01.2007 17:00 87 2 -2 27.01.2007 23:00 90 -10 0 29.01.2007 23:00 89 -10 1 03.02.2008 14:00 80 6 2 06.03.2008 13:00 85 1 -1


8

Joonis 1.3. Mõõdetud ja prognoositud meretase ning prognoosiviga Pärnus (ülal) ja Tallinnas (all) oktoobris 2006.


9

Joonis 1.4. Mõõdetud ja prognoositud meretase ning prognoosiviga Pärnus (ülal) ja

Tallinnas (all) jaanuaris 2007.


10

1.3. HIROMB mudelprognooside väljundi kasutamine

Mereprognooside koostamiseks kasutatakse HIROMB konsortsiumi raames Rootsi Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituudis käitatavat mudelsüsteemi HIROMB-SMHI [4], mille väljundiks on GRIB formaadis failid iga prognoositava tunni kohta, iga päev kokku 48 tundi. HIROMB (High-Resolution Operational Model of the Baltic Sea) on Läänemere operatiivne prognoosimudelite süsteem, mis algselt moodustati HELCOM naftareostuse prognoosi soovituse 12/6 täitmiseks. Kaasajal on konsortsiumi ülesanded palju laiemad. Konsortsiumilepingu alusel osalevad: • Rootsi Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituut (SMHI) 1995; • Saksa Meresõidu ja Hüdrograafia Liiduamet (BSH) 1995; • Taani Kuninglik Meresõidu ja Hüdrograafia Administratsioon (RDANH) 1998; • Soome Keskkonnainstituut (SYKE) 2003; • TTÜ Meresüsteemide Instituut (MSI) 2005; • Läti Keskkonna-, Geoloogia ja Meteoroloogia Agentuur (LEGMA) 2007; • Venemaa Riiklik Hüdrometeoroloogia Ülikool (RSHU) 2007.

1.3.1. HIROMB-SMHI ülevaade

Prognoosisüsteem põhineb Hamburgis (BSH) 1990-1995 arendatud süsteemile, tugineb nn Backhausi mudelile [5] (Cmod). Praeguseks on arenenud 3 erinevat versiooni: BSH, SMHI ja DMI (Taani Meteoroloogia Instituut). Versioonide erinevused: numbriline algoritm (sh paralleelarvutused); välismõjude arvestamine (tuulepinge, soojusvood); turbulentsi ja jää moodulid. Katsetatakse ka hübriidseid vertikaalkoordinaate. Kavandatud on eri versioonide võimekuse mahukas võrdlus, mille järel eri versioonide paremad komponendid liidetakse ning jäetakse käiku üks versioon. Samal ajal jätkuvad ka arendustööd. HIROMB mudelsüsteemi komponendid on:

3D barokliinne hüdrodünaamika mudel • horisontaalsed liikumishulga võrrandid ning advektsiooni-difusioonivõrrandid temperatuuri ja soolsuse jaoks; • diskretiseeritud horisontaalis Arakawa C-võrgul (nn “staggered grid”) sfäärilistes geograafilistes koordinaatides; • diskretiseeritud vertikaalis fikseeritud kihtide järgi; • horisontaalis ilmutatud ja vertikaalis ilmutamata skeem; • veetaseme ja vertikaalis keskmiste horisontaalkiiruste jaoks “mode splitting” (barotroopne mood arvutatakse eraldi barokliinsest moodist) tehnika; • vertikaalne liikumishulga võrrand hüdrostaatiline; • rajatingimused merepinnal: tuul, õhurõhk, soojusvood, sademed ja aurumine; • jõgede suudmes: magevee juurdevool; • avatud radadel: suurema võrgusammuga mudelist veetase, hoovuskiirused, temperatuur, soolsus.


11

Turbulentsi κ-ω mudel [5] (versioon 3.1 alates 15.11.2005) • võrreldes varem kasutatud turbulentsi mudeliga on stratifikatsiooni prognoos paranenud, horisontaalne turbulents arvestatakse Smagorinsky valemiga; • viimane versioon 3.3 (kasutusel alates 19.09.2007) sisaldab võimaluse arvestada segunemisel pinnalainete mõju, samuti on tuule hõõrdepinge koefitsienti muudetud väikeste tuulekiiruste jaoks; • integreeritud hüdrodünaamika mudelisse. Jääkatte dünaamika ja termodünaamika mudel • rüsijää triiv ja deformatsioon Hibleri põhimõtte järgi; • ühildatud hüdrodünaamika mudeliga. Lainetuse mudel • Rootsis SWAN, Taanis ja Saksamaal WAM; • eraldiseisev mudel, ühildamine hüdrodünaamika mudeliga lõpetamata. HIROMB-SMHI versioon 3.1 on igapäevases operatiivses kasutuses alates 15.11.2005. Mudelsüsteemi arvutusvõrgud on esitatud joonisel 1.5 [7].

Joonis 1.5. HIROMB arvutusvõrgud sammudega 12 miili (NS12), 3 miili (NB03) ja 1 miili (BS01), mis on ühendatud Põhja-Atlandi meretaseme 2D mudeliga.

Mudelsüsteemi välismõjude arvestamiseks kasutatakse ilmaprognooside mudelit HIRLAM-SMHI 22 km (saab lähteandmed ECMWF keskpika ilmaennustuse mudelist) ning hüdroloogiliste prognooside mudelit HBV. Kõrgeima lahutusega HIROMB-SMHI mudel BS01, mille andmeid põhiliselt kasutatakse, katab kogu Läänemere võrgusammuga 1’ laiuskraadi järgi (1 miil) ning 5/3’ pikkuskraadi


12

järgi. Horisontaalseid võrgupunkte on vastavalt 752 ja 735. Mudelis on 16 vertikaalnivood 4, 8, 12,18, 24, 30, 40, 50, 60, 75, 90, 110, 130, 160, 190 ja 230 m. Pakkimata ühe GRIB formaadis väljundfaili maht (iga päev laaditakse automaatselt alla 48 faili, üks fail iga prognoositunni kohta) on versioonis 3.1 21,019,560 baiti ning versioonis 3.3 (alates 19.09.2007) 40,315,200 baiti. Tõrkekindluse tagamiseks kasutatakse ka kolme miilise sammuga mudeli NB03 andmeid, mille ühe väljundfaili maht on oluliselt väiksem: versioonis 3.1 pakkimata kujul 2,854,680 baiti, versioonis 3.3 6,138,720 baiti. Mudeli väljundfail (nii BS01 kui ka NB03) sisaldab ühe tunni kohta 12 2D prognoosivälja: • meretase, • 8 jääkatte muutujat, • tuule kiiruse komponendid, • kogupilvisus ning 5 3D prognoosivälja: • temperatuur, • soolsus, • horisontaalkiiruse komponendid, • vertikaalne turbulentsi koefitsient. Versioonis 3.3 on väljundisse lisandunud jääkatte divergents (deformatsiooni näitaja), lumikate paksus jääl, veepinna skin-kihi kiirused (naftareostuse leviku prognoosiks) ning 3D väljadest vertikaalne kiirus, turbulentne kineetiline energia ja tema dissipatsiooni kiirus. Kokku on ühes failis 144 2D välja (Lisa 2).

1.3.2. Mudelprognooside infotehnoloogilised lahendused

Prognoosisüsteemi ülesanneteks on: a) igapäevaste mereprognooside automaatne koostamine ja edastamine EMHI-le (tabel

1.3), interpreteerimisvahendite, sh kaartide (joonis 1.6) ja graafikute tootmine, b) meretaseme on-line mõõtmisandmete kättesaadavaks tegemine (ka rahvusvaheliselt)

(tabel 1.4) ning reaalajas esitamine (vt p. 2), c) prognoosi- ja mõõtmisandmete arhiveerimine, d) järeltöötlus ja analüüsid. Infotehnoloogilised lahendused tuginevad riistvaraliselt: • Linux kobararvuti koos andmehoidlaga, • Windows server prognoosifailide allalaadimiseks ja töötlemiseks, • Windows server on-line mõõtmisandmete allalaadimiseks, töötlemiseks ja veebis esitamiseks, • ftp-box veebiserveris andmete vahetamiseks, sh rahvusvaheliselt, • töökohaarvuti 3-miiliste prognoosiandmete allalaadimiseks (täiendavate prognooside jaoks, kasutatakse vajadusel), • töökohaarvutid (sh sülearvutid) serveritesse ja kobararvutisse sisselogimiseks ning töötluse ja analüüside tegemiseks. • võrguühenduse vahendid, nii püsivõrgus kui ka GPRS abil.


13

Joonis 1.6. Näide meretaseme prognoosi automaatsest kaardistamisest. Tabel 1.3. Näide automaatselt genereeritavast meretaseme prognoosist, mis edastatakse EMHI ftp serverisse DATE_GMT TIME_GMT TALLINN SÕRU PÄRNU LEHTMA SILLAMÄE PALDISKI

14.01.2007 06:00 59 60 53 59 61 61 14.01.2007 07:00 62 61 46 64 65 66 14.01.2007 08:00 68 65 42 71 66 72 14.01.2007 09:00 73 70 48 76 68 79 14.01.2007 10:00 80 73 66 83 72 86 14.01.2007 11:00 86 73 83 92 76 93 14.01.2007 12:00 94 72 85 96 77 101 14.01.2007 13:00 101 75 95 96 82 106 14.01.2007 14:00 105 82 103 93 90 105 14.01.2007 15:00 103 92 108 97 96 103 14.01.2007 16:00 102 98 120 102 104 104 14.01.2007 17:00 105 100 120 105 108 108 14.01.2007 18:00 108 99 124 101 107 109 14.01.2007 19:00 107 101 153 93 108 105 14.01.2007 20:00 101 101 168 85 116 97 14.01.2007 21:00 94 96 151 79 117 91 14.01.2007 22:00 88 86 135 71 110 84 14.01.2007 23:00 81 79 134 62 100 75 15.01.2007 00:00 71 80 160 57 94 66 15.01.2007 01:00 58 80 155 53 82 53 15.01.2007 02:00 48 81 163 49 71 47 15.01.2007 03:00 43 80 141 48 63 45 15.01.2007 04:00 41 75 121 45 54 45 15.01.2007 05:00 38 71 124 43 40 43 15.01.2007 06:00 34 69 133 41 32 39 15.01.2007 07:00 29 70 125 43 28 37 15.01.2007 08:00 27 72 108 49 22 39 15.01.2007 09:00 33 70 95 55 16 46 15.01.2007 10:00 40 68 92 59 18 51 15.01.2007 11:00 46 72 94 63 27 56 15.01.2007 12:00 53 76 87 68 39 64 15.01.2007 13:00 63 78 77 75 50 73 15.01.2007 14:00 76 78 75 82 59 84 15.01.2007 15:00 88 79 73 88 72 94 15.01.2007 16:00 99 80 75 94 90 104 15.01.2007 17:00 109 82 85 98 104 111 15.01.2007 18:00 116 83 89 98 117 115 15.01.2007 19:00 120 84 90 97 129 117 15.01.2007 20:00 121 86 89 94 141 116 15.01.2007 21:00 121 86 93 90 148 114 15.01.2007 22:00 119 83 105 86 152 111 15.01.2007 23:00 117 82 111 82 152 109 16.01.2007 00:00 114 79 110 80 149 106


14

a) igapäevaste mereprognooside automaatne koostamine ja edastamine EMHI-le Igapäevaseid protseduure teostab Windows serveris töötav skriptide (*.bat) kogu, mis käivitatakse iga päev kindlal kellaajal (praegu kell 7:00). Skriptid kutsuvad välja ning edastavad juhtparameetrid vabavaralistele rakendustele (prognoosifailide alla- ja üleslaadimine, wgrib ekstraheerimine, pakkimine) ja ise kirjutatud rakendustele (kaardiandmete ekstraheerimine sobivas formaadis ja rasterkaartide koostamine, aegrea koostamine valitud ruumipunktis, meretaseme mõõtmiste allalaadimine, „nulli nihke“ määramine nii iga üksiku mõõtejaama kohta kui ka Eesti rannikumere kohta keskmiselt). Mudelprognooside algandmed (GRIB failid) salvestatakse andmehoidlal paiknevasse arhiivi. Prognoosi koostamiseks laetakse ftp-box veebiserverist keskööl alla eelmise päeva mõõtmisandmed kogu päeva kohta, mille alusel määratakse prognoosimudeli otseväljundi „nulli nihe“, kasutades eelmise 7 päeva mõõtmisandmete ja mudeli andmete vahet [8]. Prognoosi aegrida (tabel 1.3) laetakse üles EMHI serverisse. Samaaegselt salvestatakse prognoosi koostamiseks vajalikud abifailid ning kiiranalüüsi võimaldavad kaartide ja aegridade algfailid, koostatakse ekstremaalsetes oludes vajalikud interpreteerimisproduktid, sh SURFER skripti abil koostatud kaardid (joonis 1.6) . Tarkvara arvestab, et nii mudelprognoosi kui ka mõõtmiste andmeid võib olla mitmesugustel põhjustel puudu. Puuduvad andmed, samuti ilmsete vigadega andmed asendatakse tühikutega, mis jäetakse prognoosi koostamisel keskmistamisest välja. Uus nulli nihe arvutatakse iga päev. Kui korrektseid mõõtmiste ja mudelitulemuste võrdluspaare on viimase seitsme päeva jooksul vähem kui 48, kasutatakse eelneva perioodi nihet. Kui prognoosifaile ei õnnestu SMHI serverist kätte saada, on puuduvate failide kohal automaatse prognoosi aegreas tühikud. Sel juhul on võimalik käivitada töökohaarvutist pool-automaatne alternatiivne süsteem. b) meretaseme on-line mõõtmisandmete kättesaadavaks tegemine Mõõtmisandmete kogumine ja haldamine toimub eraldi Windows serveril paiknevas süsteemis (kirjeldus vt p. 2). Süsteemide füüsiline eraldamine oli vajalik tõrkekindluse suurendamiseks. Prognooside koostamiseks, samuti rahvusvaheliseks andmevahetuseks BOOS ja HIROMB konsortsiumite raames, kirjutab mõõtesüsteemi server iga tunni järel uued mõõtmiste andmed ftp-box veebiserverisse (tabel 1.4), iga jaama kohta eraldi fail. Veebiserveris hoitakse ainult jooksva päeva andmeid. Tabel 1.4. Näide iga tunni tagant täiendatavatest on-line andmetest Pärnus. Andmeid loevad meretaseme prognoosisüsteem ning Läänemere rahvusvahelised partnerid. Date/Time = GMT Sealevel[cm] Water temp [deg]

20.07.2008 00:00 -2 19,2 20.07.2008 01:00 -3 19,2 20.07.2008 02:00 -2 19,2 20.07.2008 03:00 -4 19,3 20.07.2008 04:00 -3 19,2 20.07.2008 05:00 -1 19,2 20.07.2008 06:00 -1 19,2 20.07.2008 07:00 2 19,2 20.07.2008 08:00 1 19,1 20.07.2008 09:00 0 19,1 20.07.2008 10:00 5 19,1 20.07.2008 11:00 8 19,0 20.07.2008 12:00 11 19,1


15

c) prognoosi- ja mõõtmisandmete arhiveerimine Püsiarhiivis säilitatakse GRIB formaadis andmed HIROMB 1-miilise versiooni tulemuste kohta ning allalaadimise logifailid. Jooksvas arhiivis säilitatakse valitud punktide aegread ning prognoosi koostamiseks vajalikud abifailid. Arhiivi maht alates 2005.a. septembrist on ca 700 GB. d) järeltöötlus ja analüüsid GRIB failidega töötamiseks on loodud kasutajasõbralik graafilise liidesega programm GribExt (joonis 1.7), mis võimaldab valida ekstraheeritavaid parameetreid ning eksportida valitud ajavahemikus kas valitud ruumipunktide aegridasid ASCII formaadis või valitud kvadraadi ruumilisi andmeid SURFER *.grd formaadis. Visual Basic abil kirjutatud programm kasutab *.bat skripte, mis pakivad andmed lahti ning teevad wgrib abil algfailidest ajutised vahefailid. Meetodi eeliseks on eriteadmisi mittenõudev kasutajaliides, kuid ta on kasutatav aegridade ning ainult väiksema mahuga 2D ruumiandmete (kuni mõnikümmend tuhat kaardifaili) analüüsiks.

Joonis 1.7. GRIB failide ekstraheerimise programmi GribExt graafiline liides.. Prognoosifailide otsetöötlemiseks vabavaralise paketi GRADS abil tehti Linux platvormil töötav definitsioonifailide *.ctl (Lisa 3) loomise skeem, mis kasutab vabavaralisi programme wgrib, gribmap ja paketti perl. Definitsioonifaile saab kasutada ka Windows platvormil töötavas GRADS versioonis. Meetodi eeliseks on andmete otselugemine GRIB failidest ning aeganõudvate konversiooniprogrammide puudumine, kuid pikemate mudelprognooside aegridade töötlemisel jääb arvutus aeglaseks. Samuti on GRADsis töötlemise võimalused piiratud ning andmed tuleb paljudel juhtudel ikkagi eksportida mingisse teise formaati. Regionaalse Eesti merealade prognoosimudeli (töötab Linux platvormil) tulemuste visualiseerimiseks on koostatud GRADsil põhinev skript. Mahukamate järeltöötluste ja analüüside tegemiseks on GRIB failid konverteeritud 4D vahefailideks (Lisa 4), kus ühes failis on ühe päeva koguandmed Eestit ümbritseval merealal grupeeritud 2D ja 3D massiivideks, mida on hõlbus lugeda ja töödelda näiteks FORTRAN ja MATLAB abil. Meetodi universaalsuse kõrval on tema puuduseks pakkimata andmete tõttu nõutav suur nõutav kõvaketta maht. Samal ajal, ühe kuu vahefailide arvutamine võtab aega umbes 4 tundi ning neid on võimalik vajadusel uuesti arvutada. Loodud on rakendused statistiliseks töötluseks (sh erinevate kombinatsioonidena ühe, kahe- ja kolmemõõtmelised ekstraktid 4D andmetest, parameetrite kombinatsioonid)


16

ning okeanograafiliseks analüüsiks (veetranspordi arvutus, pinnatriivi, sh nafta leviku arvutus, erinevat päritolu andmete interpoleerimine ühisele võrgule jne).

1.4. Operatiivsete meretaseme mõõtmiste kasutamine

Operatiivselt mõõdetavad ja kättesaadavad meretaseme andmed (detailsemalt vt p. 2) on üldiselt (igal pool maailmas) mereprognooside koostamisel hädavajalikud prognoosi-andmete jooksvaks ja a posteriori verifitseerimiseks ning kõrgete ja madalate mereseisude korral mudelprognooside korrigeerimiseks eksperthinnangute abil. Läänemeres on mõõtmisandmed hädavajalikud prognoosimudeli otseväljundi nn „nulli nihke“ korrigeerimiseks, et toota mudeli põhjal täpseid ja praktikas kasutatavaid mereprognoose. Kuna HIROMB mudel on dünaamiliselt seotud Põhjamere veetasemega, on mudeli keskmine veetase mõõtmistega võrreldes mitukümmend sentimeetrit kõrgem, tingituna Läänemere ja Põhjamere kõrgussüsteemide erinevusest. Mudelprognooside vigadel on kaks põhilist allikat: 1) keskmine (aeglaselt muutuv) meretaseme viga (nn “nulli nihe”), mis sõltub eelkõige kogu Läänemere ruumala muutuste (veevahetus läbi Taani väinade, jõgede vool, sademed ja aurumine) prognoosi täpsusest; 2) lühiajaline meretaseme viga aeglaselt muutuva Läänemere keskmise veeseisu suhtes, mis sõltub eelkõige tuuleprognoosi täpsusest. Läänemere ruumala muutused on üldjuhul mitmest päevast oluliselt pikemate perioodidega ning aju-pagunähtuste suhtes käsitletavad kui meretaseme fooniväärtuste aeglane muutumine. Mudelprognooside meretaseme algandmete nulli korrigeerimiseks katsetati erinevaid filtreerimise meetodeid. Sobivaks meetodiks osutus korrigeerimine 7 eelmise päeva keskmise vahe abil: mudeli tulemustest lahutatakse maha 7 eelmise päeva keskmine modelleeritud ja mõõdetud meretaseme erinevus (detailsemalt vt p. 3).

1.5. Meretaseme prognooside täpsus ja usaldusväärsus

Meretaseme prognoosi vigade (võrreldes sama tunni mõõtmisandmetega) statistika uurimiseks kasutati andmeid alates veebruar 2006, kui oli käivitunud prognooside koostamise autmaatne süsteem. Seejuures oli prognoosimudeli otseväljundit korrigeeritud „nulli nihkega“. Kasutati täielike aegridadega Pärnu, Sõru ja Tallinna andmeid, kus puuduvaid mõõtmistulemusi oli vähem kui 2%. Mudelprognoosidest olid kõigi jaamade jaoks puudu 3 päeva 2007.a. veebruaris ning 1 päev 2007.a. märtsis. Leiti nii 24h kui ka 48h prognoosivigade statistilised karakteristikud (tabel 1.5). Prognoosivigade sagedusjaotused (joonis 1.8) on kõigis punktides lähedased normaaljaotusele, nii 24h kui ka 48h prognooside korral. Suurimad prognoosivead esinesid Pärnus, kus vaadeldaval perioodil oli ka Eesti rannikumere suurim meretaseme ajaliste muutuste standardhälve (30 cm, joonis 3.1) ning kõrgeim prognoositud maksimaalne meretase (+ 170 cm, joonis 3.2).


17

Meretaseme 24h prognoosi vead on rohkem kui 98% usaldatavusega praktiliste vajaduste jaoks vastuvõetavas vigade vahemikus -20 kuni +20 cm. Lühem, 24h prognoos on mõnevõrra täpsem kui 48h prognoos. Lihtsustatud statistika – iga tunni andmete võrdlus, arvestamata „signaalide“ võimalikku ajalist nihet – annab praktiliste vajaduste jaoks liiga suured maksimaalsed (väga väikese tõenäosusega) vead: Pärnus -56 cm ja +43 cm ning Tallinnas -33 cm ja +35 cm. Maksimaalsete meretasemete võrdlus, arvestades maksimumide võimalikku ajanihet, andis eespool (punkt 1.2) siiski märksa parema tulemuse: ühelgi kõrge meretaseme juhtumil ei ületanud prognoosi viga ± 25 cm. Kuigi võib arvata, et kõrgemate meretasemetega kaasnevad suuremad prognoosivead, siis statistiliselt korrelatsioon vigade ja meretaseme kõrguste vahel puudub. Tuleb arvestada, et ühe tunniga võib meretase muutuda rohkem kui 40 cm (Pärnus 2007.a. jaanuaris), mis prognoosi ja tegeliku muutuse 1-tunnise nihke korral võib anda sama suure täiendava prognoosi vea. Samuti võivad Liivi lahes suure „formaalse“ vea anda lühiajalised, tugeva tuule poolt ergutatud meretaseme omavõnkumised (seiššid, periood 4-6 tundi), mis võivad mudelprognoosis esineda nii erineva amplituudi kui ka faasiga (joonis 1.9). Praktiliste tegevuste planeerimise jaoks seiššid tavaliselt olulist tähtsust ei oma. Tabel 1.5. Meretaseme prognoosi vigade statistika veebruar 2006 kuni veebruar 2008 Pärnu Tallinn Sõru

24h 48h 24h 48h 24h 48h

keskmine (cm) 0.11 0.08 0.04 0.03 -0.05 -0.08 mediaan (cm) 0.00 0.06 0.06 0.03 -0.10 -0.05 StDev (cm) 7.32 8.93 5.09 5.82 3.74 4.37 sagedus: viga -20 kuni +20 cm

98.1% 95.6% 99.6% 99.2% 99.9% 99.8%

maksimum (cm) 43.25 98.21 34.72 33.55 20.41 22.25 miinimum (cm) -55.73 -67.14 -32.82 -35.70 -16.66 -23.34

Joonis 1.8. Meretaseme prognoosivigade sagedusjaotused Pärnus, Sõrus ja Tallinnas,

prognoosiajad 24h ja 48h. (Jätkub …)


18

´

Joonis 1.8. Meretaseme prognoosivigade sagedusjaotused Pärnus, Sõrus ja Tallinnas, prognoosiajad 24h ja 48h.


19

Joonis 1.9. Fragmendid suurimast meretaseme üleprognoosist (ülal, prognoos mõõtmistest

suurem) ja alaprognoosist (all, prognoos väiksem) Pärnus perioodil veebruar 2006 kuni veebruar 2008.


20

HIROMB-põhised meretaseme prognoosid, mida on korrigeeritud on-line meretaseme mõõtmisandmetega, on usaldusväärseks aluseks ametlike mereprognooside, sh ohtliku veetõusu hoiatuste koostamiseks. Kuigi tunniandmete põhjal arvutatud prognooside viga kujunes üksikutel juhtudel liiga suureks (Pärnus rohkem kui 50 cm), siis meretaseme muutust ja prognoosi ajanihet arvestava analüüsi põhjal ei ületanud kahe aasta jooksul toimunud 15 kõrgema meretaseme juhtumil automaatse mereprognoosi ja tegeliku meretaseme erinevus 25 cm. Eriti oluline on ekstremaalsetes oludes, eriti Pärnu puhul, enne ametliku prognoosi väljastamist andmeid ja asjaolusid igal individuaalsel juhul täiendavalt analüüsida. Numbrilise meretaseme prognoosi realiseerumist mõjutavad peamised faktorid on:

a) tormitsükloni tegelik käitumine võrreldes meretaseme prognoosi aluseks oleva numbrilise ilmaennustusega: tsükloni tugevnemine/nõrgenemine, trajektoori muutus;

b) Läänemere keskmine meretase ja selle muutus (sh numbriline prognoos), mille baasilt tormitõus formeerub;

c) seiššide ja meretaseme pikkade lainete ergutamine, potentsiaalne maksimaalse meretaseme “ülevõimendamine”;

d) kohalikud meretaseme tõusu mõjutavad tegurid: lainetus, triivjää kuhjumine, jõevoolu muutused, merepõhja ning ranniku eelnevad muutused tormidest ja inimtegevusest.


21

2. Meretaseme operatiivsed mõõtmised, mõõtetulemuste on-line integreerimine HIROMB prognoosisüsteemi

Kuna meretaseme prognoos HIROMB mudelisüsteemis arvutatakse meteoroloogilise prognoosi alusel, siis igasugused kõrvalekalded prognoositud meteoparameetrites toovad paraku kaasa ka meretaseme ennustuste ebatäpsuse. Meretaseme prognoosi koostamiseks ja usaldusväärsuse tagamiseks on vajalik operatiivsete mõõtmisandmete olemasolu ja nende kiire kättesaadavus. Operatiivmõõtmised on vajalikud teatud rannikupiirkondi iseloomustavatest ja üleujutuste suhtes kriitilistest piirkondadest.

2.1. Andmeside

Hetkel töötavad reaalajas andmesidevõrgus järgmised meretasemejaamad:

1. Paldiski Lõunasadam 2. Pärnu sadam 3. Sillamäe sadam 4. Lehtma sadam 5. Tallinna Vanasadam 6. Sõru sadam

Igas jaamas on GPRS modemiga programmeeritav kontroller, mis kogub jaama anduritelt andmeid ja edastab need etteantud intervalliga üle gateway mis asub TTÜ MSI serveris, vastuvõtjale milleks on etteantud ftp server. Gateway vastuvõtja programm selgitab välja sõnumi saatja (jaama) ning käivitab just selle jaama andmete töötlemise programmi, mis teisendab saabunud toorandmed sobivale kujule ning edastab need ühele või mitmele ftp serverile salvestusfaili(desse) lisamiseks. Gateway, vastuvõtja ja andmete töötlemisprogrammid paiknevad TTÜ arvutuskeskuses, ftp serverid võivad paikneda kus iganes. Üheks serveriks on kindlasti TTÜ Meresüsteemide instituudi ftp server. Meresüsteemide instituudi ftp serveri andmete najal on tehtud ka mitmeid veebilahendusi nagu näiteks on-line.msi.ttu.ee, samuti esitatakse samu meretaseme andmeid Läänemere Operatiivses Okeanograafilises Süsteemis BOOS (joonis 2.1). Võimalik on veelgi lisada rakendusi nii veebis kui mobiiltelefonidel. Lisaks toodule on jaamadega võimalik “suhelda” mobiiltelefoni abil (kõik jaamad on varustatud SIM-kaardiga), saates vastavasisulise SMS-sõnumi, mispeale jaam saadab vastu lühisõnumi enese parameetritega (akupinge, veesamba kõrgus anduri kohal jms). Viimast võimalust kasutatakse siiski ainult tehnilisel otstarbel ja tõsi, osaliselt on tegemist toorandmetega, mida lõplikule kujule tuleb alles teisendada. Samas on see välitingimustes end õigustanud tegemaks kindlaks kas antud mõõtejaam töötab korrektselt või on sel midagi viga. Sarnast GPRS modemitel põhinevat andmeside tehnoloogiat kasutatakse ka teistes rakendustes Eesti rannikumeres, nagu näiteks tuulemõõtur Tallinnamadalal, Tallinna Vanasadama ja Muuga sadama ilmajaamad, triivpoid jne.


22

Joonis 2.1. Näide meretaseme mõõtmisandmete esitamisest veebis BOOS kodulehel

www.boos.org/index.php?id=22.

2.2. Nivelleerimine

Kõikide jaamade algnäit, millest edaspidi toimub veetaseme muutuste registreerimine, on fikseeritud automaatjaamade läheduses asuvate veemõõdulattide hetkenäitude järgi. Mida rohkem neid on seda parem ja rõhuanduri nullnivoo saab statistiliselt suurema usaldusväärsusega paika. Seepärast ongi suuremas osas nimetatud mõõtekohtades organiseeritud veetaseme registreerimine veemõdulatilt ning selle üleskirjutamine paberkandjale, on selleks siis sadama logiraamat või spetsiaalne tabel. Vajadus aeg-ajalt veemõõdulattide nivelleerimise järele tuleneb erinevatest põhjustest. Üks nendest seisneb asjaolus, et hüdrotehnilised rajatised, mille külge latid reeglina on kinnitatud, vajuvad. Eriti aktuaalne on see uute (Sillamäe sadam) ja geoloogiliselt labiilsel aluspinnal olevate (Pärnu sadam ja linn tervikuna) rajatiste puhul. Samuti peab lati üle nivelleerima selle vahetamise järel. On ette tulnud juhtum 2007. aastal, kus latt paigaldati tuginedes aastakümneid vanale infole kai kõrgusest. Kontrollnivelleerimine andis aga suhteliselt suure erinevuse (tabel 2.1). Seega võib öelda, et geodeetilised tööd on meretaseme automaatjaamade kõrguslikul põhitamisel ühed olulisematest eeldustest meretaseme korrektsele registreerimisele. 2007. aastal teostati TTÜ MSI poolt veemõõdulattide kontrollnivelleerimine kõikides sadamates, kus asuvad mõõtejaamad. Lisaks nendele sadamatele nivelleeriti veemõõdulatid ka mõnedes naabersadamates. Viimase näiteks võib tuua Muuga sadama, Miinisadama ja


23

Vene-Balti sadama, mis asuvad Tallinna Vanasadama naabruses, kus asuvad samuti meretaseme mõõtejaamad või siis ainult veemõõdulatid. Saadud tulemused aitavad täpsemalt hinnata HIROMB süsteemis kasutava veetaseme automaatjaama näidu täpsust ja usaldusväärsust mingis piirkonnas (antud juhul Tallinna Vanasadama oma). 2008. aasta veebruaris teostati ka Paldiski põhjasadama veemõõdulati kontrollnivelleerimine. Viimast latti kasutab EMHI veetaseme registreerimiseks, saadud tulemusi on kasutatud Paldiski lõunasadama veetasemega võrdlemiseks. Nivelleerimisel kasutati Eesti geodeetilise põhivõrgu vastavale latile lähedal asuvaid „usaldusväärseid“ reepereid. Vastavalt kaugusele ja hulgale on ühe veemõõdulati nivelleerimisel kasutatud kuni kolme erinevat reeperit, võrdluseks ja kontrolliks kasutati veel kohalikke, teadaolevate kõrgustega punkte. Nivelleerimisteks vajalike lähteandmete tarvis on loodud oma andmebaas veemõõdukohtadele lähedalasuvatest reeperitest ja nende asukohaskeemidest, mis hõlbustab tööde tegemist ja planeerimist. Andmebaas sisaldab lähtereeperite koordinaate, kõrgusi, infot nende seisukorra või hävimise kohta. Kõikidel 2007. aastal teostatud nivelleerimistöödel fikseeriti geodeetiliste võtetega ka veetase, mida võrreldi sama hetke automaatjaama näiduga. Saadud tulemustest on selgunud, et automaatjaamade ja vastavas sadamas asuvate veemõõdulattide näidud langevad hästi kokku.

2.3. Tuvastatud probleemid ja vead

Hetkel käigusolevad veetaseme automaatjaamad on suhteliselt töökindlad ning mingeid erilisi probleeme nendega ei ole olnud. 2007. aastal langes rivist välja vaid üks jaam (Sillamäe sadam). Hilisem kontroll kinnitas, et teadmata põhjustel lakkas toimimast vees asetsev rõhuandur, kontrolleri osa oli korras. Jaamas vahetati operatiivselt välja rõhuandur ja see töötab tõrgeteta siiani. Pigem on ainest mõtlemiseks pakkunud jaamade asukohavalik sadamates, sest liikuv jää ning laevade vindivesi on osutunud tõsiseks väljakutseks konstruktsioonilisele poolele (2007 kevadel taaspaigaldati andur nimetatud põhjustel Paldiski lõunasadamas), samad probleemid tabasid seda jaama aga ka 2008.a jaanuaris ja veebruaris. Praegu käib Paldiski meretaseme jaamale parema asukoha otsing. Nagu eespool mainitud sai, on automaatjaamade usaldusväärse mõõtmise aluseks veemõõdulattide nivelleerimine. Siit omakorda usaldusväärsete nivelleerimistulemuste aluseks on korralik geodeetiline võrk, millise lähtereeperitega automaatjaamad seotud saavad. Paraku on ülal mainitud veetasemete mõõtmised ja nivelleerimised Paldiskis näidanud, et lõuna- ja põhjasadama lähtereeperi kõrgused ei pruugi vastata Maa-ametis deklareeritule, millest tulenevalt ei lange päris hästi kokku nimetatud sadamate veetasemed. Hiljutine GPS-mõõtmine (staatilise meetodiga) koostöös Eesti Maaülikooliga ning saadud andmete järeltöötlus, mis arvestas ka maakoore kerkimist, mis Paldiskis ulatub nelja kuni millimeetrini aastas, viitab geodeetilise võrgu kohati üsna kehvale olukorrale. Läbiviidud mõõtmist ei saa aga samuti jaamade kõrguslikuks põhitamiseks kasutada, sest pole seotud ülejäänud kõrgusvõrguga. Hetkel käib riikliku põhivõrgu nivelleerimine, millise tulemusi on oodata umbes kahe aasta pärast. Seega peab varuma kannatust, et saaks võimalikke selgitusi erinevuste kohta Paldiski jaamade omavahelise ning Paldiski ja Lehtma ning Tallinna jaamade võimaliku lubamatu erinevuse kohta. Viimati kirjeldatud problemaatikaga seoses on TTÜ meresüsteemide instituut ja EMHI vahetanud informatsiooni ning neid võrrelnud ja teostanud ühiseid veemõõdulattide


24

nivelleerimisi (Pärnus ja Paldiskis), mis peaks looma paremad võimalused veetasemeandmete tulemuste ühtlustamiseks ning võimalike veaallikate elimineerimiseks.

2.4. Meretaseme on-line jälgimine veebis

Kõiki meretaseme mõõtejaamu jälgitakse online-süsteemis. Igapäevaselt jälgivad mitu korda päevas kolm MSI töötajat jaamade näitusid. Jaamade tulemusi kasutavad kõik vastavate sadamate kapteniteenistused oma igapäevatöös ning on kättesaadavad ka teistele asjast huvitatuile järgmistel aadressidel:

1. Sillamäe: http://on-line.msi.ttu.ee/?jaam=sillamae&periood=259200 2. Tallinn: http://on-line.msi.ttu.ee/?jaam=tallinn&periood=259200 3. Paldiski: http://on-line.msi.ttu.ee/?jaam=paldiski&periood=259200 4. Lehtma: http://on-line.msi.ttu.ee/?jaam=lehtma&periood=259200 5. Sõru: http://on-line.msi.ttu.ee/?jaam=soru&periood=259200 6. Pärnu: http://on-line.msi.ttu.ee/?jaam=parnu&periood=259200

Samaaegselt jooksvate mõõtmistulemustega, mida uuendatakse iga 15 minuti järel, näidatakse ka prognoositud meretaseme väärtusi kuni antud päeva lõpuni (joonis 2.2).

Joonis 2.2. Näide meretaseme mõõtmiste operatiivsest kuvamisest veebis. Esitatud on ka prognoositud meretaseme andmed kuni päeva lõpuni. 2008.a alguses täiendati veebilahendust ja meretaseme mõõtejaamade hetkenäidud koondati kaardipõhjale http://on-line.msi.ttu.ee/kaart.php kust siis saab jälgida meretaseme ruumilist muutlikkust Eesti rannikul. Ettevalmistusi tehakse EMHI meretaseme automaatjaamade (Kunda, Rohuküla, Heltermaa ja Roomassaare) lisamiseks samale alusele. Äsjakirjeldatud süsteem esitab koos andmetega ka 24 tunnist meretaseme prognoosi samades jaamades, ühtlasi saab ette manada veetaseme muutusi minevikus.


25

On-line süsteemi, mis on vabalt internetis väljas, veebikülastatavuse (klikkimise) kohta on olemas päevade kaupa statistika, mille kohaselt ilmneb selge korrelatsioon meretaseme tõusude ja süsteemi poole pöördumiste arvu vahel. Keskmine klikkide arv ööpäevas on tuhande lähedal, samas võib see tõusta isegi 50 000-ni kui meretase läheneb kriitilistele väärtustele, seda eriti Pärnus ja Läänerannikul.

2.5. Sõidud jaamadesse ja teostatud tööd

2007. aastal väisati meretaseme mõõtejaamu ja nendega seotud sadamaid ning teostati järgmisi jaamadega seotud töid:

Sillamäe:

15.03.2007, Sillamäe sadama kohaliku kõrgusmärgi paigaldamine 4. kaisse ning selle nivelleerimine (ainult edasi käik); 22.03.2007, Sillamäe sadama kohaliku kõrgusmärgi (asub peeli kõrval 4. kais) nivelleerimine. 23.03.2007, veetasemete võrdlus Sillamäe sadamas kai ääres ning automaatjaama asupaiga juures tuletõrjepumpla kaevus 06.07.2007, automaatjaama kontroll; 13.07.2007, automaatjaama vahetus. Tallinn:

29.03.2007, 17. kaisse ja mõõtekaevu paigaldatud kohalike kõrgusmärkide (roostevaba polt M10) KP1 ja KP2 kontrollimine ning veetasema nivelleerimine kai ääres ja mõõtekaevus 30.03.2007, ajutiste punktide kontrollmõõdistus 30.03.2007, veemõõdulati kõrgusmõõdistus Paldiski:

26.03.2007, automaatjaama anduri (taas)paigaldus; 26.03.2007, Lõunasadama veemõõdulati kõrgusmõõdistus; 29.03.2007, Lõunasadama veemõõdulati kõrgusmõõdistus; 11.04.2007, PP5306 võrdlus RP 35627-ga (nivelleerimisel kasutatud lähtereeperite kõrguste võrdlemine üksteisega). 02.02.2008, Põhjasadama veemõõdulati kõrgusmõõdistus

Lehtma:

17.04.2007, veemõõdulati kõrgusmõõdistus; 24.04.2007, veemõõdulati kõrgusmõõdistus. Sõru:

24.04.2007, veemõõdulati kõrgusmõõdistus. Pärnu:

7.09.2007, Vallikääru veemõõdulati kõrgusmõõdistus; 7.09.2007, Jannseni veemõõdulati kõrgusmõõdistus.


26

Veel kord, toodud käikudel sadamatesse 2007. aastal fikseeriti teostatud nivelleerimistööde käigus geodeetiliste võtetega ka veetase, mida võrreldi sama hetke jaama näiduga, ühtlasi kontrolliti jaamu visuaalselt.

2.6. Eesti sadamate veemõõdulattide koondandmed

Tabel 2.1. Eesti sadamate veemõõdulattide koondandmed

Lati "0" [mm] Sadam

varasem MSI nivel-leeritud

Nivelleerimis-kuupäev

Kehtestatud

lati "0" [cm] Nivelleeris Peeli kirjeldus

Lehtma 1000 1062 17.04.2007

& 24.04.2007

106 K. Vahter, K. Süsmalainen

Sentimeeterjaotistega 3-meetrine puidust latt. Skaala 0...3m

Miinisadam * - 1207 15.03.2007 121 K. Vahter, K. Süsmalainen


Muuga 1302 1302 9.04.2007 130 K. Vahter, T.

Kõuts


Paldiski lõunasadam

1260 1284 29.03.2007 128 K. Vahter, K. Süsmalainen


Sillamäe 0 0 22.03.2007 0 K. Vahter, K. Süsmalainen

Sentimeeterjaotistega 3-meetrine metallist latt. Skaala 0-st ülespoole 2m, 0-st allapoole 1m

Sõru 1320 1342 24.04.2007 134 K. Vahter, K. Süsmalainen

Sentimeeterjaotistega 2,25-meetrine puidust latt. Skaala 0...2,25m

Vanasadam 1390 1405 11.04.2007 141 K. Vahter, K. Süsmalainen


Vene-Balti *1 - 1141 15.05.2007 114 K. Vahter, K. Süsmalainen


Virtsu 83

Pärnu Vallikäär

- 1255 7.09.2007 126 K. Vahter, K. Süsmalainen


Pärnu Jannseni

1200 1184 7.09.2007 120 K. Vahter, K. Süsmalainen

Sentimeeterjaotistega 4-meetrine puidust latt. Skaala 0…4m

* - uue kai ehituse järel 2007. aastal paigaldati veemõõdulatt uude kohta *1 - eelmine veemõõdulatt hävines liikuva jää tõttu, misjärel paigaldati uus latt


27

3. HIROMB mudelisüsteemi meretaseme otseväljundi ja tegeliku meretaseme nihke määramine ning selle muutlikkuse

ja põhjuste väljaselgitamine

3.1. Meretaseme muutlikkus

Läänemere veetase muutub ajaliselt väga erinevates mastaapides [9, 10]. Väinade piiratud veevahetuse tõttu saab meretaseme muutlikkust dekomponeerida basseinide keskmiseks tasemeks, mille muutusi käivitavad meretaseme erinevus kahel pool väina ning magevee bilanss (jõgede vool ning sademete ja aurumise vahe), ning tuule poolt genereeritud pikkadeks gravitatsioonilisteks laineteks ja meretaseme kalleteks (windstau), mis põhjustavad meretaseme lühiajalisi kõikumisi keskmise veetaseme ümber. Viimasele, „sisemisele“ muutlikkuse komponendile lisandub vähemal määral ka magevee bilansi kiirete muutuste mõju. Läänemere komplitseeritud põhjatopograafia ning liigendatud rannajoone tõttu ei ole meretaseme vabade kõikumiste (omavõnkumised ehk seiššid) osakaal meretaseme ajalises spektris eriti suur [10]. Siiski, Liivi lahes on peale järske tuule tugevuse ja/või suuna muutusi sageli jälgitavad 4-6 tunnise perioodiga seiššid [11]. Eesti rannikumeres esineb suurim meretaseme ajaline muutlikkus Pärnus, seda nii standardhälbe (joonis 3.1) kui ka maksimaalse veetõusu (joonis 3.2) järgi.

Joonis 3.1. Meretaseme ajaliste muutuste standardhälbe jaotus Eesti rannikumeres. HIROMB mereprognooside andmed veebruar 2006 kuni veebruar 2008.


28

Joonis 3.2. Meretaseme ajaliste maksimumväärtuste jaotus Eesti rannikumeres. HIROMB

mereprognooside andmed veebruar 2006 kuni veebruar 2008.

3.2. Meretaseme prognoosi analüüs, sh spektrid

HIROMB-SMHI prognoosimudeli meretaseme otseväljundi modelη võrdlus

mõõtmisandmetega obsη nii Pärnus (joonis 3.3) kui ka Tallinnas (joonis 3.4) perioodil

veebruar 2006 kuni veebruar 2008 kinnitas varasemat kolme kuu aegrea põhjal [8] tehtud järeldust, et prognoosi otseväljundi ning mõõdetud meretaseme vahe obsmodel ηη − muutub

aeglaselt ajas. Selline „nulli nihe“ (joonistel 3.3 ja 3.4 esitatud 7 päeva libiseva keskmisena) muutub vahemikus 20 kuni 60 cm. Spektraalanalüüs (joonis 3.5) näitab, et perioodidel 2-3 päeva on mudeli otseväljundi

modelη , mõõdetud meretaseme obsη ja nende erinevuste obsmodel ηη − spektraaltihedustel

miinimum. Kui pikematel perioodidel on modelη ja obsη vaheline koherents suur (> 0.9), siis

lühematel perioodidel kui 2 päeva koherents kahaneb oluliselt. Suurim erinevuste

obsmodel ηη − spektraaltihedus ning vähim modelη ja obsη vaheline koherents esinevad

perioodil 1 päev, nii Pärnus kui ka Tallinnas. Liivi lahe meretaseme spektris annavad märgatava panuse 4-6 tunnise perioodiga seiššid, mis esinevad peaaegu ühesuguse spektraaltihedusega nii modelη kui ka obsη Pärnu aegridades. Kuna modelη ja obsη vaheline

koherents on seiššide perioodidel väike (võnkumiste faas muutub ajas), siis on seiššid


29

märgatavad ka obsmodel ηη − spektris. Tallinnas on 1 päevast lühemate perioodide osakaal

obsmodel ηη − spektris väike.

Joonis 3.3. Meretaseme mõõtmised ja 24h mudelprognoosi otseväljund Pärnus: algandmed (ülal) ning mudeli otseväljundi ja mõõtmiste vahe (all), 1-tunnised algandmed ning 7 päeva libisev keskmine.


30

Joonis 3.4. Meretaseme mõõtmised ja 24h mudelprognoosi otseväljund Tallinnas:

algandmed (ülal) ning mudeli otseväljundi ja mõõtmiste vahe (all), 1-tunnised algandmed ning 7 päeva libisev keskmine.


31

Joonis 3.5. Meretaseme spekter (ülal) ning koherents (all) andmetest veebruar 2006 kuni

veebruar 2008. Spektril on esitatud mõõtmised ja 24h mudelprognoosi otseväljund Pärnus ja Tallinnas ning mudelprognoosi ja mõõtmiste vahe. Koherents on arvutatud mõõtmiste ja 24h mudelprognoosi otseväljundi vahel.

Madalsageduslik (perioodidel üle 3 päeva) meretaseme nihke obsmodel ηη − muutlikkus

moodustab summaarsest erinevusest 35-60%. Selle korrigeerimine on võimalik madalsagedusliku filtriga. Arvestades operatiivses andmetöötluses esinevaid võimalikke andmete tühikuid (osalisi puudumisi), otsustati pärast mitmeid katsetusi erinevate filtritega jääda libiseva keskmise juurde.

Gulf of Riga

seiche in Pärnu

7 days filter length


32

„Nulli nihe“ ehk prognoosivea madalsageduslik komponent ( )kt0η määratakse

( ) ( ) ( )nobsnmodel

N

k ttt ηηη −=0 , (1)

kus keskmistatava aegrea pikkuseks N on valitud 7 päeva (tunniandmete nt korral N =

168). „Nulli nihkega“ korrigeeritud meretaseme prognoos avaldub siis

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )nobsnmodel

N

nmodelknmodelnfcast tttttt ηηηηηη −−=−= 0 . (2)

Praktilises prognoosis, arvestades mudeli andmete laekumist 1 päeva kaupa, leitakse iga päeva kohta üks ( )kt0η väärtus, mida arvutatakse tagasiulatuva libiseva keskmisega.

Suurim vahe tagasiulatuvalt ja tsentreeritult arvutatud ( )kt0η vahel oli 8 cm, mis on

mõõdetud meretaseme obsη muutuste koguvahemikuga (Pärnus - 71 cm kuni + 173 cm)

võrreldes väike. Analüüs näitas, et ajavahemikus veebruar 2006 kuni veebruar 2008 ei ületanud ( )kt0η päevane muutus 4 cm (standardhälve 0.8 cm), mis on väike võrreldes

meretaseme obsη muutusega (suurim päevane muutus 113 cm, standardhälve 18 cm).

Eesti rannikumere erinevates punktides on madalsagedusliku meretaseme nihke ( )kt0η

ajalised muutused sarnased (joonis 3.6), korreleerudes vastastikku 2R väärtustel vahemikus 0.6 kuni 0.8. Joonisele 3.6 on kantud ka Läänemere keskmise veetaseme (arvutatud ruumilise keskmisena mudeli ühe tunni otseväljundist) aegrida.

Joonis 3.6. Meretaseme prognoosivea madalsageduslik komponent (7 päeva libisev

keskmine) Pärnus, Tallinnas ja Sõrus ning Läänemere keskmine meretase (arvutatud mudelprognoosist).


33

Keskmine meretase ja erinevad ( )kt0η muutuvad ühesuguses vahemikus (maksimumi ja

miinimumi vahe 30 - 40 cm) ning muutused on ühesuguse ajalise mastaabiga, kus esineb nii samas faasis kui ka vastasfaasis kõikumisi. Seetõttu Läänemere keskmise meretaseme ja ( )kt0η vahel korrelatsioon puudub ning keskmise meretaseme prognoosi pole võimalik

kasutada üksiku punkti “nulli nihke” täpsemaks määramiseks ja prognoosimiseks.

3.3. Läänemere veevahetuse mõjust meretaseme prognoosile

Kas meretaseme prognoosi madalsageduslik viga ( )kt0η võib olla seotud vigadega Taani

väinade voolamiste modelleerimisel? Grode [12] on varasema HIROMB versiooni põhjal hinnanud, et mudeli efektiivne hõõrdetegur Taani väinades on 1-miilise variandi puhul 6 korda liiga suur ning 3-miilises variandis 2 korda liiga suur, võrreldes mõõtmistest määratud hõõrdeteguriga [13]. Hõõrdetegur fK põhineb väinade vooluhulga Q ning

meretasemete vahe (kahel pool väina) η∆ vahel ligikaudu kehtival ruutseosel

QQK f=∆η . (3)

Käesolevast HIROMB-SMHI versioonist määrati voolukiiruste integreerimise abil Q

aegread ning võrreldi η∆ aegridadega (joonis 3.7). Mudelis ilmnev hõõrdetegur Öresundi

väinas 2.58·10-10 s2 m-5 on lähedane sõltumatutest mõõtmistest määratud hõõrdetegurile 2.03·10-10 s2 m-5. Taani väinade summaarne hõõrdetegur (Öresundi ja Belti väinade transport kokku) on mudelis 2.06·10-11 s2 m-5. Seega mudelis on hõõrdumine Taani väinades põhimõtteliselt õige suurusega ning see ei saa olla ainukeseks põhjuseks madalsageduslikule meretaseme prognoosi veale, mida on vaja “nulli nihke” meetodil korrigeerida. HIROMB mudelisüsteemi meretaseme otseväljundi ja tegeliku meretaseme nihke põhjusteks on Läänemere veebilansi prognoosimise vead, mis ei tulene ainult väinade voolamiste prognoosivigadest vaid ka aurumise ja sademete ning jõgede voolu arvestamise vigadest.


34

Joonis 3.7. Läänemere hetkelise veevahetuse (vee transpordi) ja meretaseme vahede

(kahel pool Taani väinasid) seosed 24h mudelprognooside põhjal, Öresund (ülal) ning Taani väinad kokku (all). Hallid punktid – algandmed, mustad punktid – ruutsõltuvusega regressioon, punased punktid – varasematest mõõtmistest määratud ruutsõltuvusega regressioon (Mattson, 1996 [13]).


35

4. Avamere veetemperatuuri ja soolsuse operatiivsed mõõtmised andmete assimileerimiseks mereprognoosidesse

HIROMB mudelisüsteemi üheks teadaolevaks probleemiks on soolsuse ja veetemperatuuri väljade mitteadekvaatne reprodutseerimine, mis senise analüüsi tulemusel on eriti aktuaalne Soome lahes. Antud efekt näitab, et mudelis esineb probleeme ka hoovuste ja triivi prognoosimisega. Läänemere HIROMB mudeli ja regionaalse mudeli prognooside täpsuse suurenemisele aitab oluliselt kaasa mõõtmisandmete operatiivne assimileerimine mudelitesse. Käesolevas peatükis on kasutatud lõike Villu Kikase magistritööst [14] (juhendaja Urmas Lips).

4.1. FerryBox mõõtesüsteem

FerryBox mõõtmisi on Soome lahes läbi viidud regulaarselt alates 1993. aastast [15]. Tallinn-Helsingi vahelise mereala mõõtmiste ruumiline lahutus jääb vahemikku 100–300 m ning ajaline lahutus 1-4 korda ööpäevas olenevalt laeva ajakavast (joonis 4.1). Läbivoolusüsteemiga pumbatakse laeva liikumisel pidevalt vett sügavuselt 3–5 m altpoolt veepiiri. Samaaegselt kogutakse kindlaks määratud aegadel automaatselt veeproove edasiste analüüside (klorofüll, fütoplankton, toitained) tarbeks. Praeguseks välja töötatud andmete kogumise ja edastamise süsteem võimaldab andmete edastamist reaalajas Läänemere operatiivsetele mudelitele.

Joonis 4.1. Reisiparvlaeva Galaxy tavapärane marsruut liinil Tallinn – Helsingi – Tallinn.

Reisipraamil Galaxy kasutuses olev FerryBox läbivoolusüsteem on välja töötatud Saksamaal ühe teadusasutuse (GKSS Institute for Coastal Research) ja ühe erafirma (4H Jena Engineering GmbH) koostöös. Süsteemi võib nimetada kolmanda põlvkonna


36

FerryBox süsteemiks. Vanemad süsteemid piirdusid lihtsama ülesehitusega ja ainult hüdrofüüsikaliste andmete kogumisega, millele lisandus teises põlvkonnas autonoomne veeproovide kogumine. TTÜ Meresüsteemide Instituudi kasutuses olev kolmanda põlvkonna FerryBox süsteem on ülesehitatud võimalikult suurt autonoomsust silmas pidades ja sel eesmärgil on lisatud süsteemi automaatse puhastamise režiim. Reisiparvlaevale Galaxy installeeritud FerryBox süsteem on paigutatud kingstoni kasti vahetusse lähedusse. Kingstoni kast kujutab endast mahutit, kuhu läbi restide siseneb vabalt merevesi, mida laeval kasutatakse konditsioneeride, ballastvee ja vajadusel ka tuletõrje jaoks. Kuigi konditsioneeridele minevat vett tarbitakse ainult soojal perioodil merevee temperatuuril üle 10 °C ja tuletõrje vett ainult põlengu korral, vahetub laeva liikudes kingstoni kastis merevesi pidevalt. FerryBox mõõtesüsteem on seadistatud automaatselt käivituma ja seiskuma, kui kindlaks määratud laeva tavapärasest seisupunktist kai ääres jõutakse, vastavalt kaugemale või lähemale kui 0,7 meremiili. Lähemal kaile ei pumpa süsteem vett vältimaks sadamaakvatooriumis põhjast üles tõstetud hõljumi sattumist süsteemi ja süsteemis olevatele anduritele. Positsioneerimist teostab GPS-seade (GPS – Global Positioning

System), millega on seotud ka salvestatavad mõõtmisandmed. Voolikule, läbi mille toimub merevee liikumine süsteemi on paigaldatud, mudafilter avade suurusega 1 mm, et vältida väga suurte osakeste jõudmist mõõtmissüsteemi. Peale mudafiltrit jõuab merevesi esimese temperatuuriandurini, mis on täpsete andmete saamiseks kinnitatud merevee sissevõtule võimalikult lähedale. Tegemist on Pico

Technology poolt toodetud kõrgtäpse plaatinaga kaetud temperatuuri anduriga PT – 100. Vesi liigub süsteemi tänu hüdrostaatilisele rõhule, mis on tingitud väljaspool laeva oleva veetaseme ja laevas asuva süsteemi asukoha kõrguste vahest, kiirusega 12–15 l/min. Süsteemi ette on paigaldatud mullikamber, mille funktsiooniks on eemaldada vooluga kaasa tulnud õhumullid. Anduritele ja proovikogujale vajamineva vooluhulga mullikambrist tagab Schmitt–Kreiselpumpen Gmbh & Co.KG MPN 101 tsentrifugaalpump. Üleliigne vesi läheb mullikambrist otse väljalaskevoolikusse. Pump on ühendatud rõhuanduriga, mis asetseb peale termosalinograafi, automaatselt korrigeerides pumba tööd tagamaks stabiilset 6–7 l/min vooluhulka süsteemis. Keskmine rõhk süsteemis on stabiilse vooluhulga juures 180 mbar. Läbinud mullikambri, liigub vesi pumba abil läbi kõrglahutusega termosalinograafist (FSI, ETSG), kus registreeritakse soolsuse väärtused. Edasi jõuab vesi klorofüll a fluorimeetri ja hägususe (Turner Design, SCUFA) anduriteni. Voolik, kuhu jõuab nii üleliigne kui ka süsteemist saabunud vesi, on ühendatud anumaga, milles vee teatud nivooni jõudmisel käivitub pump, mis tühjendab anuma väljavoolu toru kaudu. Ka mullikambris on andurid, mis registreerivad veetaseme kambris. Vastavalt sellele käivitab süsteem mullikambri täitumisel pumba. Kui mingil tehnilisel põhjusel vett ei tule või ei hakanud pump 30 sekundi jooksul tööle, siis seisatakse kogu süsteem ja kuvatakse veateade. FSI Excell termosalinograaf kasutab patenteeritud NXIC (Non-external Field Inductive Conductivity) elektrijuhtivuse andureid ja kahte täpset plaatinast temperatuuri andurit merevee soolsuse mõõtmiseks. NXIC andur kujutab endast induktiivjuhtivuse andurit, mis koosneb kahest ühisel teljel asuvast pöördpindsest transformaatorist, mis omakorda asuvad isoleeritud kesta sees. Transformaatorile rakendatakse kindla sagedusega vahelduvvoolu, mis indutseerib pinge voolavale mereveele. Tekkinud vool on otseselt proportsionaalne


37

merevee elektrijuhtivusega ja seda mõõdetakse teise transformaatoriga. Mõõtmised toimuvad kalibreeritud vahemikus 0 – 9 S/m. Selline tehnoloogia võimaldab vähendada väliseid mõjusid anduritele (väiksemad mõjud kinni kasvamise suhtes, kuna puuduvad välja ulatuvad elektroodid; happega puhastamise negatiivse mõju elimineerimine). Kahte temperatuuriandurit kasutatakse (üks enne ja teine pärast juhtivuse andurit) vee sisse – ja väljalaske torus tagamaks võimalikult täpset temperatuuri näitu juhtivuse andurile. Süsteem on valatud uretaanist vormi; elektroonika on mähitud niiskuskindlalt. Soolsuse väärtus PSS – 78 (Practical Salinity Scale) skaalal arvutatakse saadud mõõtmistulemustest valemitega, mis vastavad UNESCO/SCOR töörühma soovitustele (UNESCO, 1983). Süsteemis olevaid kraane, magnetklappe ja andmete vastuvõtmist ning edastamist kontrollib MERMAID StationController (MSC – Software) nimeline tarkvara. Selle abil on võimalik erinevaid andureid sisse või välja lülitada, teostada kalibreerimisi, muuta salvestatavate andmete formaate. Kõik andmed jõuavad juhtprogrammi andurite seadistamisel defineeritud kujul, enamasti sagedusega 1 kord sekundis. Antud programmist sõltumatult töötab proovikoguja, mis on eraldi seadistatud ja sünkroniseeritud FerryBox süsteemiga. Teine tarkvarapakett MERMAID StationManager nimeline programm, asub väljaspool laeva (füüsiliselt TTÜ Meresüsteemide Instituudis arvutis) ja sellega on võimalik andmeid vastu võtta, jälgida laeva peal asuva süsteemi toimimist ning teostada hilisemat andmetöötlust. Andmeid on võimalik edastada üle GSM võrgu või salvestada laevas ZIP disketile ning tuua edasiseks töötluseks instituuti.

4.2. FerryBox andmete haldus ja esmane töötlemine

Andmed on võimalik edastada edasiseks töötlemiseks kahel viisil – üle GSM võrgu või kohapeal ZIP disketile salvestatud kujul. Andmete edastusviisist sõltuvalt salvestatakse andmed Mermaid StationController abil paralleelselt kahte andmebaasi. Üle GSM võrgu tulevad andmed salvestatakse EXP kataloogi, milles on andmed keskmistatud intervalliga 1 minut. Seda andmehulga vähendamiseks, et vältida andmekadusid ja hoida kokku kulusid. MSM alamprogramm CoCo (Communication Controller) kontrollib ja võrdleb saabuvat andmerida saadetud andmereaga. Antud alamprogramm haldab kõiki telemeetriaga seotud parameetreid, seda nii MSM kui ka MSC jaamas. Andmeid on võimalik reaalajas koheselt jälgida nii alamprogramm MultiViewer abil kui ka edastades MSC juhtpaneeli pilti, millel on võimalik seadistusi ning parameetreid muuta. MultiViewer programmi abil on võimalik teostada kogutud andmete esialgset vaatlemist, kuid programm ei ole sobiv hilisema andmetöötluse jaoks väheste töötlemisvõimaluste tõttu. ZIP disketile salvestatud andmed asuvad DBS kataloogis kuhu salvestatakse andmeid 20 sekundilise keskmistamisega. Põhimõtteliselt on võimalik salvestada kõik anduritelt laekuvad andmed, kuid arvestades nende salvestamise sagedust (1 kord sekundis) läheksid andmemahud väga suureks. Andmete salvestamiseks on süsteemis 2 GB Flash disk. Salvestamisel sagedusega kord sekundis võib lisaks tekkida probleeme erinevate andmeridade sünkroniseerimisega, kuna anduritelt (sh. ka GPS – ilt) jõuab signaal vastuvõtvasse programmi erinevatel ajahetkedel. Seetõttu viiaksegi MSC programmis läbi keskmistamine 19 sekundi kaupa; erinevatelt anduritelt 19 sekundi jooksul saadud andmed


38

keskmistatakse ja kirjutatakse väärtused 20. sekundi kohal diskile, tagades sellega andmete üheaegsuse. Intervalliga 20 sekundit salvestatud andmed vastavad ruumilisele lahutusele 150 m. Selle hindamise jaoks on võetud keskmiseks ülesõidu pikkuseks 42 meremiili (tegelikust kaugusest sadamate vahel on lahutatud 2 korda 0,7 miili, kus süsteem ei tööta). Ajaliselt on FerryBox süsteem salvestanud Tallinn – Helsingi liinil keskmiselt 2 tundi ja 40 minutit, Helsingi – Tallinn liinil keskmiselt 3 tundi. Kahe ülesõidu keskmine on seega 2 tundi ja 50 minutit. Toodud parameetrite põhjal on saadud laeva keskmiseks liikumiskiiruseks 7,6 m/s. Kuna mõõtmised salvestatakse iga 20 sekundi järel, saame kahe mõõtmispunkti vaheliseks kauguseks 7.6*20 = 152 meetrit. Kõik mõõdistusandmed liiguvad edasi MSM GlobalImport abil MySQL andmebaasi (joonis 2.2.) kus, neid on võimalik edasiseks töötlemiseks vajalikku formaati viia. Peale MSC andmete on võimalik sisestada antud alamprogrammi abil teistest MSM jaamadest pärit kokkupakitud faile, kasutaja enda loodud ASCII formaadis andmeid ning Paradox andmebaase. Neid variante pole antud FerryBox projekti raames kasutatud vajaduse puudumisel. Alamprogramm GlobalExport lubab antud andmebaasist väljastada andmeid neljas erinevas formaadis: *.txt, *.csv, *.sql, *.htm. Võimalik on defineerida, mis andmeid väljastatakse, mis perioodi kohta ning samuti on olemas võimalus muuta väljastatavate andmete ajasammu pikemaks. Võimalik on väljastada maksimaalselt 16 erineva anduri andmeid ühele mitme väljaga ASCII formaadis *.txt faili. Microsoft Exceli poolt loetavaks formaadiks on *.csv. Kuid praktika on näidanud, et universaalsemaks lahenduseks on ASCII formaadis failid, mida tunnistavad paljud andmetöötlusprogrammid ning andmete maht on oluliselt väiksem, mis kergendab andmevahetust erinevate kasutajate vahel. Üheks võimalusterohkeks lisaks on MSM alamprogramm MermaidKernel, mis võimaldab erinevate protsesside automatiseerimist. Seadistada saab kuni 64 erinevat sündmust ning seda kas perioodiliselt kindlatel kellaaegadel ja kuupäevadel või ühekordse sündmusena ettemääratud ajal. See annab võimaluse kindlaks määratud aegadel teha tagavarakoopiad andmetest, käivitada kõiki MSM alamprogramme ning operatsioonisüsteemis olevaid *.exe faile – näiteks tekitada sideseanss CoCo abil või sulgeda kogu arvuti peale andmete allalaadimist, jälgida kohaliku andmebaasi korrasolekut teavitades kasutajat võimalikest probleemidest jne. Neid võimalusi ära kasutades saab luua andmebaasist väljavõtteid või kasutada kõige uuemaid andmeid transformeerides GlobalExport abil *.html failid ning edastada need alamprogrammi FTP – Transfer abil vajalikku serverisse, tehes need Internetis koheselt nähtavaks. Samas võib olla süsteemi automatiseerimine üheks põhjuseks andmete kaole. Andmeedastuse automatiseerimise eesmärgil loodud programmi ülesehitus näeb ette MermaidKernel poolt kindlatel kellaaegadel CoCo abil sideseansi loomist MSC jaamaga, sealt EXP andmete allalaadimist nende transformeerimist GlobalExport abil mitme väljaga ASCII *.txt formaati ning FTP – Transfer abil saadud andmete edastamise testserverisse. Esialgsed testid andmete automaatseks salvestamiseks ftp-serverisse on läbi viidud, kuid protseduuri veatuks toimimiseks on vaja veel analüüsida edastamise ja arvutite ühenduse tõrgete korral tekkivaid probleeme, mille tulemusena aeg-ajalt andmeid serverisse ei laekunud. Lisaks on vaja automatiseerida kõik andmete esmase töötlemise protseduurid, et ftp-serverisse edastatud andmed oleksid korrektsed – ajanihke kompenseerimine, vajadusel


39

temperatuuri ja soolsuse parandite arvestamine, fluorestsentsi andmete teisendamine klorofüll a sisalduse väärtusteks.

4.3. Ajanihke kompenseerimine

FerryBox süsteemis võtab merevee jõudmine süsteemi ja anduriteni teatud aja. Mingil ajahetkel mõõdetud parameetri väärtus iseloomustab seega selle ajaintervalli võrra varem mere pinnakihist võetud vett. Kuna mõõdetud parameetri väärtus seotakse laeva asukohaga mõõtmismomendil, siis salvestatakse algandmed teatud nihkega nii ajas kui ruumis. Tallinnast Helsingisse ja Helsingist Tallinnasse samal päeval registreeritud algandmete profiilid on teineteise suhtes nihkes, mida iseloomustab näiteks joonis 4.2.

Joonis 4.2. Näide nihutamata temperatuuri ja soolsuse andmetest, 04.08.2007; x-teljel on toodud laiuskraad.

Ajanihke kompenseerimiseks on vajalik teada aega, mis kulub vee jõudmiseks merest süsteemis olevate anduriteni. Sissevoolu torude diameeter on 2 cm, pikkus kingstoni kastist kuni mullikambrini 5 m ja mullikambri maht on 3 liitrit. Kui võtta vooluhulgaks keskmiselt 15 l/min, siis kulub veel kingstoni kastist anduriteni jõudmiseks ainult 18 sekundit. Nagu on näha jooniselt 2.3, on kahe profiili vaheline nihe ruumis palju suurem, kui leitud 18 sekundile vastav laeva läbitav tee alla 140 meetri. Seega, nagu võiski eeldada, on peamine ajakulu seotud kingstoni kastis toimuva vee vahetumisega. Läbi kasti ees olevate restide pääseb merevesi takistamatult kingstoni kasti. Veevahetuse kiirus kastis sõltub aga


40

eelkõige laeva kiirusest – kui laev on paigal vesi ei vahetu, mida kiiremini laev liigub, seda kiiremini vesi vahetub. Väga keeruline on täpselt hinnata veevahetuse aega ja selle sõltuvust laeva kiirusest. Profiilide nihke kompenseerimiseks on kasutatud järgmist metoodikat. Analüüsiti 2007.a. maist septembrini registreeritud temperatuuri, soolsuse ja klorofüll a fluorestsentsi andmeid kõrvutades samal päeval registreeritud profiile, mille x-koordinaadiks oli valitud laiuskraad. Profiilidelt leiti konkreetset päeva iseloomustavad iseärasused – järsu gradiendiga lõigud, lokaalsed maksimumid või miinimumid profiilidel. Profiile nihutati erinevate laiuskraadi väärtuste võrra vastassuundades – Tallinn-Helsingi lõiku lõunasuunas ja Helsingi-Tallinna lõiku põhjasuunas. Parim profiilide iseärasuste kokkulangevus saadi laiuskraadi nihke 0,02 kraadi juures. Vastavad näited on toodud joonisel 4.3.

Joonis 4.3. Nihutatud (0,02 kraadi) temperatuuri ja soolsuse profiilid, 04.08.2007; x-teljel on toodud laiuskraad.

4.4. Temperatuuri andmete kvaliteedi kontroll

FerryBox süsteem ei pumpa merevett süsteemist läbi laeva seismisel sadamas. Sel ajal on süsteem täidetud mageda veega. Kui laev on jõudnud 0,7 meremiili sadamast käivitub süsteem. Kõigepealt lastakse mage vesi välja ja hakatakse sisse pumpama merevett. Alguses satub anduritele laevas üles soojenenud vesi ja registreeritud temperatuuri väärtused ei vasta mere pinnakihis olevale vee temperatuurile. Seega on vaja elimineerida


41

süsteemi käivitumisega kaasnevad ebakorrektsed näidud. Praeguses andmete esmase töötlemise versioonis oleme lahendanud selle korrektsiooni koos eelmises alapeatükis kirjeldatud ajanihke kompenseerimise protseduuriga. Nimelt, kui nihutada profiile 0,02 kraadi (vastab 2 meremiilile) sadama poole, siis satuksid esimesed mõõtmispunktid maismaale. Lisaks tuleb arvestada, et sadama läheduses on laeva liikumiskiirus veel liialt väike, et kingstoni kastis vesi intensiivselt vahetuks. Seega jäetakse profiilidelt välja esimesed 0,02 laiuskraadi ulatuses mõõdetud andmed peale süsteemi käivitumist. Niimoodi saadakse tulemuseks, et nii sadamast väljumisel kui ka sadamasse saabumisel asub profiili algus(lõpp)punkt sadamast 2,7 meremiili kaugusel – süsteem käivitub ja jääb seisma 0,7 meremiili sadamast ja teepikkus, mis vastab ajaintervallile veevõtust kuni parameetrite registreerimiseni on ligikaudu 2 meremiili. FerryBox süsteemis on võimalik kasutada kahe – PT100 ja FSI termosalinograafi – temperatuurianduri väärtusi. Andmete analüüs näitab, et andurite näitude vahel eksisteerib stabiilne erinevus 0,6 °C. Suuremat väärtust näitab FSI termosalinograafi temperatuuriandur (vt. joonis 4.4). Üheks põhjuseks võib olla vee soojenemine laevas, kui see liigub läbi mullikambri ja voolikute. Teisalt võib probleem olla seotud anduri või andurite täpsusega. PT100 puhul on soojenemise tõenäosus minimaalne, eeldusel, et läbivool toimib tõrgeteta. Samuti on PT100 mõõtmisperioodi alguses kalibreeritud.

Joonis 4.4. Temperatuuri horisontaalne profiil Tallinn-Helsingi liinil 04.08.2007, millel on näha PT100 ja FSI termosalinograafi temperatuuriandurite 0,6 °C erinevus.

FerryBox süsteemi mõõtmistulemusi on võrreldud muude vahenditega saadud temperatuuri andmetega. Selleks on kasutatud TTÜ uurimislaeva Salme peal sooritatud sondeerimisi Tallinn – Helsingi transektil 24.05.2007. Sondeerimised tehti Neil Brown Mark III CTD-sondiga. FerryBox temperatuuri andmetega võrdlemiseks on sondeerimise käigus saadud andmed ülemise kihi (2 – 7 m) ulatuses keskmistatud. Antud kuupäeval oli PT100 kalibreerimisel, mistõttu kasutatakse võrdluses FSI termosalinograafi korrigeeritud andmeid (algväärtustest on lahutatud 0,6 °C) (joonis 4.5). Mõningased erinevused võivad olla tingitud ajaliselt vahest – uurimislaeva Salme mõõdistusaeg jäi vahemikku 08:40 – 18:47 ning Galaxy mõõdistusaeg 13:41 – 16:20 ning laevade marsruutide teatud erinevusest – uurimislaev Salme liikus laevateest väljaspool (selle vahetus läheduses).


42

Joonis 4.5. FSI termosalinograafi ja Neil Brown Mark III CTD sondi temperatuuri andmete võrdlus 24.05.2007; korrigeerimata andmed (ülemine), korrigeeritud (lahutatud 0,6 °C) (alumine).

4.5. Soolsuse andmete kvaliteedi kontroll

Soolsuse profiilide võrdlemisel laeva edasi-tagasi sõidul selgus, et kui on teostatud ajanihke kompenseerimine, jäävad soolsuse väärtused profiilide alguses absoluutväärtustelt erinevateks. Peaaegu alati oli ligi tunni aja jooksul sadamast väljumisel soolsuse väärtused ligikaudu 0,1 ühiku võrra väiksemad, kui vastupidises suunas liikumisel sadamasse saabumisel. Soolsuse andmetest saadud profiilide erinevuse uurimiseks teostati 09.04.2008 erakorraline veeproovide võtmine, mille käigus koguti edasi – tagasi sõidul 22 proovi. Kõrgtäpse salinomeetri AUTOSAL abil määratud soolsuse väärtuste ja FerryBox soolsuse andmete võrdlus näitas andmete erinevat kokkulangevust profiilide esimesel ja teisel poolel ja seda mõlemal suunal (joonis 4.6). Ülesõitude alguses täheldatava andmete suurema erinevuse (keskmine erinevus 0,18 soolsuse ühikut) üheks võimalikuks põhjuseks võis pidada õhumullide sattumist ja pidama-jäämist FSI termosalinograafi andurite lähedusse läbivoolutoru konstruktsiooni ja seadme asendi tõttu. Probleem sai lahendatud järgmiselt. FSI termosalinograafi keerati 180°, nii et termosalingraaf jäi läbivoolutoru suhtes allapoole ja andurid olid suunatud üles. Tulemuseks oli andmete kvaliteedi paranemine (vt. joonis 4.7), täiendavat erakorralist veeproovide kogumist pole teostatud.


43

Joonis 4.6. FSI termosalinograafi soolsuse andmed enne (ülemine) ja peale (alumine) instrumendi keeramist 180°; andmed ülemisel joonisel 02.08.2007 ja alumisel 26.05.2008; x-teljel on toodud laiuskraad.


44

Joonis 4.7. Soolsuse võrdlus 09.04.2008, AUTOSAL-iga veeproovidest määratud soolsus ja FSI termosalinograafi juhtivuse ning temperatuuri näitude põhjal arvutatud soolsuse andmed; x-teljel on toodud Ferrybox mõõtmiste ja proovivõtu aeg (GMT).

AUTOSAL-iga tehtud soolsuse analüüside ja FerryBox soolsuse andmete võrdlemise tulemusena selgus, et soolsuse väärtused erinevad profiilide esimeses osas 0,18 ja teises osas keskmiselt 0,08 soolsuse ühikut. Kui probleem FSI termosalinograafi asendist tingitud mõõtevigadega sai lahendatud, siis endiselt jäi AUTOSAL ja FerryBox mõõtmiste soolsuse väärtuste keskmiseks vaheks 0,08, kusjuures FerryBox näitas madalamat sooslust. Analoogsele tulemusel on jõutud ka FerryBox soolsuse mõõtmistulemuste võrdlemisel uurimislaevaga Salme teostatud mõõdistuste andmetega. Kui võrrelda andmeid, mis on ajaliselt ja ruumis kõige lähedasemad (joonisel 4.8 Soome rannikumeres, põhjapool laiuskraadi 59,9), siis saame soolsuse erinevuseks sama tulemuse, kui FerryBox ja AUTOSAL soosluste erinevus – 0,08. Leitud parandit tuleb arvestada, kui kasutada viimase aasta jooksul (alates 20.05.2007) kogutud FerryBox soolsuse andmeid. Lisaks tuleb elimineerida ülesõitude alguse andmed, kus soolsuse väärtused erinevad üle 0,1 vastupidises suunas registreeritud andmetest.


45

Joonis 4.8. Soolsuse võrdlus 24.05.2008 FerryBox ja uurimislaeva Salme vahel

4.6. Temperatuuri ja soolsuse mõõtmiste võrdlus mudelprognoosidega

Merepinna temperatuur muutub Läänemere kirdeosas ruumiliselt suures vahemikus. Suvel tekivad suurimad pinnatemperatuuri kontrastid apvellingute tõttu. 2006.a. augustis esines domineerivate idatuulte tõttu Soome lahe lõunaosas Eesti ranniku lähedal tugev ja laia ulatusega apvelling [16]. Korduvate CTD lõigete põhjal mõõdeti Tallinna lahes suve kohta väga madalad pinnavee temperatuurid - alla 5 °C, tavalised väärtused 19 kuni 21 °C. Külm vesi esines 1/3 Tallinn-Helsingi lõikest. Apvelling registreeriti ka rannikujaamades tehtavate pidevmõõtmiste abil. Temperatuuri satelliitkujutis, mõõdetud MODIS sensori abil (joonis. 4.9b) näitab apvellingu mustris rohkesti filamente. Kuigi 1-miilise sammuga HIROMB-SMHI mudel kuulub keeriseid lubavate (mitte lahendavate) mudelite kategooriasse, mille korral filamentide teke on resolutsiooni tõttu pärsitud, on apvellingu üldine muster (joonis 4.9a) reprodutseeritud adekvaatselt, võrreldes satelliitkujutisega. Mudeli ja vaatluste tulemuste vahe kaart (joonis 4.9c) näitab apvellingu signaali „ülevõimendamist“ prognoosimudeli poolt, mistõttu prognoositud rannalähedased temperatuurid on vaatlustega võrreldes liiga madalad ning avamere temperatuurid liiga kõrged. Mudelprognoosi ja vaatluste tulemuste vaheline ruumiline standardhälve oli 1.4 °C. Prognoositäpsuse analüüsi üle pikema ajavahemiku, kaasates nii veepinna temperatuuri kui ka soolsust, on võimalik teha Tallinn-Helsingi lõikel mõõdetavate FerryBox andmete põhjal [14, 15, 17]. Joonisel 4.10 on toodud võrdlusandmed 2007.a. kohta. Kuigi ajalis-ruumiliste jaotuste üldine käik on sarnane, esineb ka märkimisväärseid erinevusi. Mudel prognoosis kevadise soojenemise perioodil 1 - 2 °C võrra kõrgemaid temperatuure. Maksimaalsed temperatuurid 20-21 °C, mis esinesid juulis (päevad 100-110 alates 1. maist) olid nii prognoosis kui ka vaatlustes peaaegu võrdsed, samuti olid sarnased ajalis-ruumilised mustrid. Juunis põhjaranniku lähedal prognoositud soojem vesi ei leidnud


46

vaatlustega kinnitust. Soolsuse prognoosi täpsus on temperatuuriga võrreldes väiksem. Lõikel domineerivad Soome lahele kui suurele estuaarile tüüpilised põikisuunalised gradiendid, mistõttu põhjaranniku lähedal on soolsus väiksem kui lõunarannikul. Mudeliga prognoositud soolsuse väärtused ja gradiendid olid üldjuhul vaatlustega võrreldes liiga suured. Kuidas HIROMB-SMHI prognoosib muutuvast tuulest põhjustatud estuaari dünaamika sündmusi? Soolsuse hüppeline kasv lõunaranniku lähedal päevadel 30-50 (alates 1. maist) prognoositi 0.5 PSU võrra suurema maksimaalse väärtusega ning ajaliselt enam kui 10 päeva pikema kestusega. Mudel prognoosis päeva 80 läheduses magedama põhjaranniku vee tungimise Soome lahe keskosasse, mis vaatluste põhjal tegelikult aset ei leidnud. Mudelprognoosides toimuv soolsuse põikigradientide „ülevõimendamine“ tuli eriti ilmsiks suve teisel poolel ja sügisel (alates päevast 90), kui põhjaranniku lähedal ja prognoositud soolsus mõõdetud väärtustest 1- 2 PSU võrra madalamaks. Võrdluse tulemused – liiga suur prognoositud soolsus lõunaranniku lähedal, liiga väike soolsus põhjaranniku lähedal – on kooskõlas varasema 2005.a. andmete analüüsiga [18]. a)

b)

c)

d)

Joonis 4.9. Läänemere kirdeosa merepinna temperatuur 9. augustil 2006 Eesti rannikul

toimunud apvellingu ajal: HIROMB-SMHI mudelprognoos (a), satelliitandmed MODIS sensori põhjal (b) mudeli ja vaatlusandmete vahe kaart (c), mudeli ja vaatlusandmete vahe histogramm (d).


47

20 40 60 80 100 120

0

20

40

60

Distance from Tallinn (km)

20 40 60 80 100 120

Day from 1 May 2007

0

20

40

60


Temperature

Ferrybox

HIROMB

20 40 60 80 100 1200

20

40

60


20 40 60 80 100 120

Day from 1 May 2007

0

20

40

60


Salinity

Ferrybox

HIROMB

Joonis 4.10. Ajalis-ruumilised merepinna temperatuuri (vasakul) ja soolsuse (paremal) kaardid FerryBox lõikel Tallinn-Helsingi (joonis 4.1), FerryBox mõõtmisandmed (ülal) ja HIROMB-SMHI mudelprognoosid (all).

Veesamba temperatuuri ja soolsuse mudelprognooside võrdluseks (joonis 4.11) kasutati 207 CTD sondeerimise andmeid, mis olid kogutud Soome lahes 2006. ja 2007. aasta soojal perioodil. Suurimad prognoositud temperatuuri erinevused ilmnevad termokliinis sügavustel 20-30 m, peamiselt termokliini sügavuse ja gradiendi modelleerimise ebatäpsuste tõttu. Homogeensemas pinnakihis prognoosis mudel 0.5 °C võrra kõrgemat temperatuuri. Sügavates kihtides oli prognoositud temperatuur 2 °C võrra liiga madal. Soolsuse prognoosimisel saadakse pinnakihis keskmiselt 0.2-0.3 PSU võrra liiga suured väärtused ning sügavamal kui 50 m 2 PSU võrra liiga väikesed väärtused. Saab järeldada, et HIROMB-SMHI prognoosimudeli praeguses versioonis ei ole horisontaalne ja vertikaalne segunemine omavahel õiges tasakaalus. Prognoositud veesamba stratifikatsioon on liiga nõrk, põhjuseks liiga tugev „efektiivne“ vertikaalne segunemine. Viimane ei sõltu ainult vertikaalse turbulentsi koefitsiendi määramisest/parametriseerimisest, vaid ilmneb komplekssete veevahetusprotsesside tulemusena, sh arvestades kihtide kaupa lahte suubuvaid ja lahkuvaid veemasse. Soome lahe vee- ja soolabilansi tagamiseks kaasnevadki nõrga stratifikatsiooniga liiga suured soolsuse horisontaalsed põikigradiendid. Temperatuuri ja soolsuse prognoosi täpsuse tõstmiseks on vaja (1) suurendada prognoosimudeli resolutsiooni ning täiendada füüsikaliste protsesside kirjeldust, (2) viia sisse tõhusam temperatuuri ja soolsuse mõõtmisandmete assimileerimine.


48

Joonis 4.11. Prognoositud ja mõõdetud temperatuuri ja soolsuse erinevused Soome lahe veesambas, algandmed (ülal), keskmine nihe (all vasakul) ja ruutkeskmine erinevus (all paremal). 2006. ja 2007.a. suve andmete põhjal.


49

5. Regionaalse Eesti merealade prognoosimudeli ettevalmistamine ja katseline rakendamine

5.1. Regionaalse prognoosimudeli vajadus

Eesti liigendatud rannajoone, samuti Soome lahe ja Liivi lahe spetsiifiliste okeanograafiliste tingimuste tõttu on vajalik kõrgema lahutusega regionaalmudel kui praegu üle kogu Läänemere kasutatavad mudelid (vähim võrgusamm HIROMB-SMHI 1 miil, Taani Meteoroloogia Instituut DMI-Cmod ja Saksa Meresõidu ja Hüdrograafia Liiduamet HIROMB-BSH 3 miili), mis paremini arvestab rannajoone ja merepõhja iseärasusi ja kohapeal mõõdetavaid operatiivseid andmeid [19]. Alati võib öelda et suurem lahutusvõime/resolutsioon on parem, kuid ta on ka ressursimahukam ja rahaliselt kallim. Lisaargument kõrgema resolutsiooni vajadusest tuleneb okeanograafilistest kaalutlustest. Hoovuste, temperatuuri ja soolsuse ning ainelevi (aga samuti ka meretaseme ja jäätingimuste) prognoos sõltub kriitiliselt komplekssete transpordi- ja segunemisprotsesside „delikaatsest“ tasakaalust, kus ühe komponendi väikesed muutused võivad endaga kaasa tuua drastilisi muutusi ja režiiminihkeid meresüsteemis (eriti ökosüsteemis) tervikuna. Praegune üle-Läänemereline HIROMB, nagu ka paljud teised kogu Läänemerd katvad mudelid, modelleerivad Soome ja Liivi lahes liiga nõrka vertikaalset stratifikatsiooni ning liiga tugevaid horisontaalgradiente. Esineb ka tendents (vt p. 4.6), et apvellingute korral on Eesti rannavetes merepinna temperatuur liiga madal. Üheks kindlaks prognoositäpsuse suurendamise vahendiks on on-line mõõtmisandmete, nii regulaarsete merepinna FerryBox kui ka episoodiliste vertikaalprofiilide andmete tõhusam assimileerimine mereprognoosidesse. Mõõtmisandmete assimileerimisest üksinda ei piisa. Kuna Soome lahes on barokliinne Rossby deformatsiooniraadius 2-4 km [20], siis 1-miilisest (1.852 km) võrgusammust üldiselt ei piisa keeriste, frontide ning nende filamentide lahendamiseks. Protsessiuuringute modelleerimised on näidanud, et 0.5-miilise või väiksema võrgusammu korral on Soome lahes põhilised mesomastaapsed struktuurid mudelis lahendatud [21]. Seetõttu on alust oodata regionaalse HIROMB-EST rakendamisest prognoositäpsuse märkimisväärset kasvu. Samaaegselt paraneb ka rannalähedaste prognooside jaoks vajalik detailsus. Näiteks, 1-miilise võrgusammu korral on Paldiski sadamate juures paiknev Pakri laht lõuna ja lääne poolt suletud, seega praeguse prognoosimudeli korral me ei saa rääkida väikelahtede olukorra adekvaatsest prognoosimisest. Nii nagu üle-Läänemereline HIROMB on lingitud (nested) suurema piirkonna suurema võrgusammuga mudelisse, peab üle-Läänemerelisele prognoosimudelile järgnema kohalik/regionaalne suurema lahutusvõimega mudel. Sellise regionaalmudeli võrgusammuks on praeguste infotehnoloogiliste võimaluste juures valitud 0.5 miili (926 m).

5.2. Regionaalse prognoosimudeli ettevalmistamine ja seadistamine

Regionaalse prognoosimudeli HIROMB-EST aluseks on võetud mudelkood HIROMB-SMHI 3.2, mis on kasutusel kogu Läänemere seisundi prognoosimiseks 3-miilise ja 1-miilise võrgusammuga.


50

Mudeli põhjatopograafia (joonis 5.1) on koostatud kvadraadis 21.550 – 30.350E, 56.942 – 60.725N võrgusammuga 1 minut geograafilise pikkuse järgi ja 0.5 minutit (0.5 miili) geograafilise laiuse järgi, mis annab võrgupunktide arvuks 529 x 455. Mudel kasutab vertikaalis fikseeritud tasemeid, väljaarvatud põhjalähedases võrgupesas, mille paksus võib kogusügavuse täpsemaks arvestamiseks (eriti oluline meretasemete modelleerimiseks) varieeruda. Kuna Soome ja Liivi lahes on termokliinist allpool sageli pidev stratifikatsioon, on vertikaalne samm võetud üle-Läänemerelise mudeliga võrreldes väiksemaks. Mudelis on vertikaalis kuni 90 meetrini võrgusamm 3 m ning sügavamal 5 m, kokku 39 vertikaalset kihti. 3D väljade (hoovused, temperatuur, soolsus, turbulents jne) suuruseks on seega 9 387 105 võrgupunkti (võrdluseks: HIROMB-SMHI BS01 on 8 843 520 võrgupunkti). Suure arvutusmahu tõttu on hädavajalik prognoosimudeli käitamine paralleelarvutust võimaldaval kobararvutil). HIROMB-EST GRIB väljundis on 248 2D välja (võrdluseks: BS01 144 2D välja).

Joonis 5.1. Regionaalse prognoosimudeli HIROMB-EST arvutusvõrgu (samm 0.5 miili)

järgsed sügavused ja rannajoon.


51

HIROMB-SMHI on algselt seadistatud superarvutile, mille soetamine pole Eestis otstarbekas. Linux platvormil kobararvutid omavad väga erinevaid seadistusvariante ning seetõttu mereprognooside mudeli käimasaamine pole triviaalne ülesanne. Olgu märgitud, et põhiliselt FORTRAN keeles kirjutatud mudelsüsteem sisaldab ka C keeles kirjutatud alamprogramme ning kasutab paralleelarvutuste teeki ParMETIS ning GRIB failide töötlemise teeki. Mudeli komponendid on paigutatud 162 “füüsika” algfaili, lisanduvad 8+32+16 paralleelarvutuse faili + ParMETIS teek, 55+15 GRIB töötlemise faili, 15 algandmete faili. Lisaks on vajalikud automaatselt sisseloetavad välismõjude failid. „Avatud“ läänepiiril kasutab HIROMB-EST BS01 prognoosiandmeid. Mereprognooside mudeli käivitamiseks vajalikud meteoandmed loetakse automaatselt allalaaditavatest ilmaprognooside mudeli HIRLAM-EMHI 11 km andmetest. Seejuures tehakse meteoandmete arvutusvõrgu teisendus meremudeli arvutusvõrgule. Jõgedest magevee juurdevoolu prognoosi täpsustamine on katsetusjärgus, praegu kasutatakse keskmist jõevoolu sesoonset käiku kuid merevee soolsus hoitakse konstantsena. HIROMB-EST on rutiinselt (igapäevaste testarvutustega) käigus alates 2008.a. veebruarist. Mudeli tulemusi visualiseeritakse GRADS abil automaatselt koostatud pildifailidega, mis laaditakse toimuvast ülevaate saamiseks paljudele ekspertidele kättesaadavasse ftp-boxi.

5.3. Regionaalse prognoosimudeli katseline rakendamine

HIROMB-EST abil tehtud Läänemere kirdeosa merepinna temperatuuri ja hoovuste prognoosi näidis on toodud joonisel 5.2. Prognooside suurendused rannikumere kindlate piirkondade jaoks (joonised 5.3 ja 5.4) näitavad, et prognoosid on ka kohalikeks rakendusteks (väiksemad merelahed, saarestike piirkonnad) piisava detailsusega. Regionaalsel prognoosimudelil on suur potentsiaal (peale täielikku rakendamist ja vaatlusandmetega kontrollimist) anda õigeaegselt täpset ja detailset informatsiooni ohtlike merenähtuste ja reostuslevi kohta.


52

Joonis 5.2. Näide pinnatemperatuuri ja hoovuste prognoosist regionaalse prognoosimudeliga HIROMB-EST kogu arvutuspiirkonnas. Näidatud on iga kolmas kiirusvektor.


53

Joonis 5.3. Väljavõte pinnatemperatuuri ja hoovuste prognoosist regionaalse prognoosimudeliga HIROMB-EST Tallinna piirkonnas. Näidatud on iga kiirusvektor.


54

Joonis 5.4. Väljavõte pinnatemperatuuri ja hoovuste prognoosist regionaalse

prognoosimudeliga HIROMB-EST Väinamere piirkonnas. Näidatud on iga kiirusvektor.


55

Viited

1. Hoiatuste kriteeriumid. Ilmast tingitud ohtlikud nähtused, mille esinemise ootel EMHI ilmaprognooside

koostab hoiatused http://www.emhi.ee/index.php?ide=29,720,730 2. Pärnu üleujutuste kaart http://ilm.ee/kola/pildid/parnu/Parnu_veetase_v.jpg 3. Üleujutused, Keskkonnaministeeriumi veeb http://www.envir.ee/ujutus 4. SMHI HIROMB veeb http://www.smhi.se/oceanografi/oce_info_data/models/hiromb.htm 5. Backhaus, J. A three-dimensional model for the simulation of shelf sea dynamics. Ocean Dynamics,

38,4, 1985, 165-187. 6. Umlauf, L., H. Burchard and K. Hutter. Extending the κ-ω turbulence model towards oceanic

applications, Ocean Modelling, 5, 2003, 195-218. 7. Wilhelmsson, Thomas. Parallelization of the HIROMB Ocean Model. Licentiate Thesis, Royal Institute

of Technology, Department of Numerical Analysis and Computer Science, Stockholm, 2002, 110 pp.

8. Kõuts, Tarmo, Jüri Elken and Priidik Lagemaa (2005). HIROMB mudelprognooside verifitseerimine ja meretaseme prognooside koostamine. KIK projekti nr 34 aruanne, MSI, Tallinn, 22 pp.

9. Samuelsson, M. and A. Stigebrandt. Main characteristics of the long-term sea level variability in the Baltic Sea. Tellus, 48A, 1996, pp. 672–683.

10. Johansson, M., K. Kahma and H. Boman. Scenarios for sea level on the Finnish coast. Boreal Env., 9, 2004, 153–166.

11. Suursaar, Ü., Kullas, T., Otsmann, M. and Kõuts, T. Extreme sea level events in the coastal waters of West Estonia. J. Sea Res., 49, 2003, 295-303.

12. Grode, P. Validation of Sea Levels and Flow through the Danish Straits in HIROMB and GETM in 2002. Presentations at 7th HIROMB-Scientific Workshop, December 7-9, 2004 in Helsinki http://www.environment.fi/download.asp?contentid=28917&lan=en

13. Mattson, J. Some comments on the barotropic flow through the Danish Straits and the division of the flow between the Belt Sea and the Öresund. Tellus, 48A, 1996, 456-464.

14. Kikas, V. FerryBox mõõtmised – vahend mesomastaapsete protsesside uurimiseks Soome lahes. TTÜ magistritöö, 2008.

15. Lips, I., U. Lips, V. Fleming, S. Kaitala and A. Jaanus. Use of ferrybox measurements for the Baltic Sea environment assessment. Environmental Research, Engineering and Management, 3(41), 2007, pp. 3 - 8.

16. Myrberg, K.; Lehmann, A.; Raudsepp, U.; Szymelfenig, M.; Lips, I.; Lips, U.; Matciak, M.; Kowalewski, M.; Krężel, A.; Burska, D.; Szymanek, L.; Ameryk, A.; Bielecka, L.; Bradtke, K.; Gałkowska, A.; Gromisz, S.; Jędrasik, J.; Kaluźny, M.; Kozłowski, Ł.; Krajewska-Sołtys, A.; Ołdakowski, B.; Ostrowski, M.; Zalewski, M.; Andrejev, O.; Suomi, I.; Zhurbas, V.; Kauppinen, O-K.; Soosaar, E.; Laanemets, J.; Uiboupin, R.; Talpsepp, L.; Golenko, M.; Golenko, N.; Vahtera, E. Upwelling events, coastal offshore exchange, links to biogeochemical processes – Highlights from the Baltic Sea Science Congress, March 19 – 22, 2007 at Rostock University. Oceanologia, 50(1), 2008, 1 - 19.

17. Lips, U., I. Lips, V. Kikas and N. Kuvaldina. Ferrybox measurements: a tool to study meso-scale processes in the Gulf of Finland (Baltic Sea). US/EU-Baltic Symposium "Ocean Observations, Ecosystem-Based Management & Forecasting", Tallinn, 27-29 May, 2008, 6 pp. (IEEE Xplore)

18. Elken, J., T. Kõuts, U. Raudsepp, J. Laanemets and P. Lagemaa. BOOS/HIROMB-based marine forecasts in Estonia: problems, experiences and challenges. In Proceedings of the US/EU Baltic International Symposium "Integrated Ocean Observation Systems for Managing Global & Regional Ecosystems Using Marine Research, Monitoring & Technologies", Klaipeda, May 23–25, 2006. Center of Marine Research, Klaipeda, 22 pp. (CD).

19. Elken, J., T. Kõuts, P. Lagemaa, U. Lips, U. Raudsepp, G. Väli. Sub-regional observing and forecast system for the NE Baltic: needs and first results. US/EU-Baltic Symposium "Ocean Observations, Ecosystem-Based Management & Forecasting", Tallinn, 27-29 May, 2008, 9 pp. (IEEE Xplore)

20. P. Alenius, P., A. Nekrasov and K.Myrberg, Variability of the baroclinic Rossby radius in the Gulf of Finland, Cont. Shelf Res., 23 (6), 2003, 563–573.

21. Zhurbas, V., J. Laanemets and E. Vahtera, Modeling of the mesoscale structure of coupled upwelling/downwelling events and the related input of nutrients to the upper mixed layer in the Gulf of Finland, Baltic Sea, Journal of Geophysical Research-Oceans, 2008 (in press).


56

Lisa 1. Kõrge meretaseme juhtumite detailsed andmed ja

meediakajastused

Oktoober 2006 Maksimaalne meretase: Pärnu Mõõdetud + 128 cm 28.10.2006 kell 02:00 Prognoositud + 132 cm 28.10.2006 kell 00:00 Prognoosi viga + 4 cm - 02h Tallinn Mõõdetud + 90 cm 27.10.2006 kell 20:00 Prognoositud + 92 cm 27.10.2006 kell 19:00 Prognoosi viga + 2 cm - 01h Meediakajastused 26.10.2006 EPL Pärnus tõuseb veetase arvatavalt kuni 140 sentimeetrit 26.10.2006 Delfi Tulemas tõeliselt raju koerailm 27.10.2006 SL Õhtuleht Ilmajaam hoiatab: tuleb torm! 27.10.2006 Delfi Ilmajaam: õige raju jõuab õhtuks kohale 27.10.2006 Postimees Instituut: torm võib tuua kaasa üleujutused 27.10.2006 Delfi Kuidas käituda tormi ja uputuse korral 27.10.2006 EPL Lääne-Viru maavanem palub tormiks valmistuda 27.10.2006 EPL Merevee tase Eesti rannikul nädalavahetusel 27.10.2006 EPL Pärnumaa kriisikomisjon on valmisolekus 27.10.2006 Pärnu Postimees Saabuv torm võib tõsta veetaset 1,5 meetrit 27.10.2006 EPL Sügisraju kergitab Pärnu lahes vett, kuid uut

jaanuaritormi siiski ei tule 27.10.2006 Delfi Tormituul säästis Eestimaad 27.10.2006 Delfi Valvesünoptik hoiatab veetaseme tõusu eest 28.10.2006 EPL Eestis möllas tormituul 28.10.2006 EPL Marutuul eile veel erilist kahju korda ei saatnud 28.10.2006 SL Õhtuleht Mööbel teisele korrusele ja paat koduõuele 28.10.2006 Postimees Tallinna lahes on veetaseme tõusu oodata ka täna õhtul 30.10.2006 EPL Tormituul murdis puid ja häiris laevaliiklust 31.10.2006 Postimees Pärnu veetase tõusis 93 sentimeetrini üle keskmise 31.10.2006 EPL Tormiennustajad tabasid märki 27.10.2007 EPL Tormi- ja üleujutuskahjusid on võimalik ennetada


57

Pärnu meretase oktoober 2006

-50

0

50

100

150

200

24.10.06 25.10.06 26.10.06 27.10.06 28.10.06 29.10.06 30.10.06 31.10.06 01.11.06 02.11.06 03.11.06

Päev

Meretase [cm]

Mõõtmised 24h prognoos

Tallinna meretase oktoober 2006

-50

0

50

100

150

24.10.06 25.10.06 26.10.06 27.10.06 28.10.06 29.10.06 30.10.06 31.10.06 01.11.06 02.11.06 03.11.06

Päev

Meretase [cm]



58

Detsember 2006 Maksimaalne meretase: Pärnu Mõõdetud + 113 cm 15.12.2006 kell 05:30 Prognoositud + 136 cm 15.12.2006 kell 05:00 Prognoosi viga + 23 cm 00h Tallinn Mõõdetud + 85 cm 15.12.2006 kell 08:45 Prognoositud +103 cm 15.12.2006 kell 02:00 Prognoosi viga + 18 cm - 07h Prognoositud + 95 cm 15.12.2006 kell 09:00 Prognoosi viga + 10 cm 00h Meediakajastused 11.12.2006 Pärnu Postimees Ilmajaam andis tormihoiatuse 12.12.2006 Pärnu Postimees Tuul sakutas Pärnumaad 13.12.2006 Postimees 13. detsember 2006 Edelavoolu vastu ei saa 13.12.2006 Pärnu Postimees Homme läheb rajuks 13.12.2006 EPL Ilmajaam hoiatab tormituulte ja veetõusu eest 13.12.2006 Postimees Ilmajaam lubab tormi ja veetõusu 13.12.2006 Pärnu Postimees Torm sakutas Pärnumaad 14.12.2006 Lääne Elu EMHI hoiatab tormi ja merevee kriitilise tõusu eest 14.12.2006 Postimees Ilmajaam ennustab veetõusu algust pärastlõunast 14.12.2006 Meie Maa Ilmajaam hoiatab tormi ja merevee kriitilise tõusu eest 14.12.2006 EPL Ilmajaam hoiatab tormi ja merevee tõusu eest 14.12.2006 Pärnu Postimees Meri ei pruugi tõusta kriitilise piirini 14.12.2006 EPL Oodata on tugevat tormi ja veetaseme tõusu 14.12.2006 Postimees Pärnumaa võeti tormi tõttu kõrgendatud tähelepanu alla 14.12.2006 Pärnu Postimees Repliik: Ennustus täitub vist varem 14.12.2006 Pärnu Postimees Täna läheb rajuks 14.12.2006 Pärnu Postimees Veetaseme tõus kedagi muretsema ei pane 14.12.2006 Delfi Edelatorm ähvardab uputusega 15.12.2006 Põhjarannik Narva-Jõesuus oodati veetaseme tõusu 170 cm võrra 15.12.2006 Postimees Pärnakad valmistusid uputuseks 15.12.2006 Pärnu Postimees Veetaseme tõus ei pannud pärnakaid muretsema 15.12.2006 Postimees Ööl vastu tänast tõusis veetase kuni 120 cm üle

keskmise 15.12.2006 Delfi Uputus ja tugev torm jäid ära 16.12.2006 Põhjarannik Narva-Jõesuus jäi veetõus kardetust väiksemaks 16.12.2006 Pärnu Postimees Pärnu Sadama ilmajaamas käis Interneti kaudu miljon

külalist 16.12.2006 Lääne Elu Torm oli oodatust väiksem 16.12.2006 Postimees Tormi asemel sündis Pärnus soojarekord 16.12.2006 Pärnu Postimees Tormi asemel sündis soojarekord


59

Pärnu meretase detsember 2006

-50

0

50

100

150

200

10.12.06 11.12.06 12.12.06 13.12.06 14.12.06 15.12.06 16.12.06 17.12.06 18.12.06 19.12.06 20.12.06

Päev

Meretase [cm]


Tallinna meretase detsember 2006

-50

0

50

100

150

10.12.06 11.12.06 12.12.06 13.12.06 14.12.06 15.12.06 16.12.06 17.12.06 18.12.06 19.12.06 20.12.06

Päev

Meretase [cm]



60

Detsember-jaanuar 2006/2007 Maksimaalne meretase: Pärnu Mõõdetud + 113 cm 02.01.2007 kell 04:00 Prognoositud + 118 cm 02.01.2007 kell 03:00 Prognoosi viga + 5 cm - 01h Prognoositud + 122 cm 02.01.2007 kell 08:00 Prognoosi viga + 9 cm + 04h Meediakajastused 01.01.2007 SL Õhtuleht Ilmajaam hoiatab tugeva tuule eest 01.01.2007 Postimees Ilmajaam hoiatab tugevneva tuule eest


61

Pärnu meretase detsember-jaanuar 2006/2007

-50

0

50

100

150

200

27.12.06 28.12.06 29.12.06 30.12.06 31.12.06 01.01.07 02.01.07 03.01.07 04.01.07 05.01.07 06.01.07

Päev

Meretase [cm]


Tallinna meretase detsember-jaanuar 2006/2007

-50

0

50

100

150

27.12.06 28.12.06 29.12.06 30.12.06 31.12.06 01.01.07 02.01.07 03.01.07 04.01.07 05.01.07 06.01.07

Päev

Meretase [cm]



62

Jaanuar 2007 Maksimaalne meretase: Pärnu Mõõdetud + 132 cm 10.01.2007 kell 09:40 Prognoositud + 156 cm 10.01.2007 kell 11:00 Prognoosi viga + 24 cm + 01h Mõõdetud + 138 cm 11.01.2007 kell 18:00 Prognoositud + 135 cm 11.01.2007 kell 18:00 Prognoosi viga - 3 cm 00h Mõõdetud + 174 cm 14.01.2007 kell 23:15 Prognoositud + 163 cm 15.01.2007 kell 00:00 Prognoosi viga - 11 cm + 01h Mõõdetud + 175 cm 15.01.2007 kell 03:50 Prognoositud + 170 cm 15.01.2007 kell 05:00 Prognoosi viga - 5 cm + 01h Mõõdetud + 144 cm 18.01.2007 kell 14:10 Prognoositud + 160 cm 18.01.2007 kell 15:00 Prognoosi viga + 16 cm + 01h Mõõdetud + 123 cm 19.01.2007 kell 22:10 Prognoositud + 100 cm 19.01.2007 kell 22:00 Prognoosi viga - 23 cm 00h Mõõdetud + 166 cm 21.01.2007 kell 12:10 Prognoositud + 147 cm 21.01.2007 kell 14:00 Prognoosi viga - 19 cm + 02h Mõõdetud + 118 cm 26.01.2007 kell 21:00 Prognoositud + 119 cm 26.01.2007 kell 21:00 Prognoosi viga + 1 cm 00h Tallinn Mõõdetud + 94 cm 10.01.2007 kell 09:30 Prognoositud +119 cm 10.01.2007 kell 09:00 Prognoosi viga + 25 cm 00h Mõõdetud + 117 cm 14.01.2007 kell 21:30 Prognoositud + 123 cm 14.01.2007 kell 22:00 Prognoosi viga + 6 cm 00h Mõõdetud + 121 cm 15.01.2007 kell 23:00 Prognoositud + 135 cm 15.01.2007 kell 23:00 Prognoosi viga + 14 cm 00h


63

Mõõdetud + 98 cm 16.01.2007 kell 23:00 Prognoositud + 89 cm 16.01.2007 kell 23:00 Prognoosi viga - 9 cm 00h Mõõdetud + 101 cm 18.01.2007 kell 15:00 Prognoositud + 114 cm 18.01.2007 kell 16:00 Prognoosi viga + 13 cm + 01h Mõõdetud + 112 cm 19.01.2007 kell 20:00 Prognoositud + 111 cm 19.01.2007 kell 20:00 Prognoosi viga - 1 cm 00h Mõõdetud + 82 cm 20.01.2007 kell 23:00 Prognoositud + 80 cm 20.01.2007 kell 23:00 Prognoosi viga - 2 cm 00h Mõõdetud + 87 cm 22.01.2007 kell 12:00 Prognoositud + 78 cm 22.01.2007 kell 13:00 Prognoosi viga - 9 cm + 01h Mõõdetud + 87 cm 26.01.2007 kell 17:00 Prognoositud + 89 cm 26.01.2007 kell 15:00 Prognoosi viga + 2 cm - 02h Mõõdetud + 90 cm 27.01.2007 kell 23:00 Prognoositud + 80 cm 27.01.2007 kell 23:00 Prognoosi viga - 10 cm 00h Mõõdetud + 89 cm 29.01.2007 kell 21:00 Prognoositud + 79 cm 29.01.2007 kell 22:00 Prognoosi viga - 10 cm + 01h Meediakajastused 08.01.2007 EPL Teisipäeval puhkeb kõva torm 09.01.2007 SL Õhtuleht Ilmajaam hoiatab tormi eest 09.01.2007 Pärnu Postimees Jaanuaritormist kaks aastat hiljem 09.01.2007 Pärnu Postimees Pärnu lahe veetase võib tõusta üle kriitilise piiri 09.01.2007 SL Õhtuleht Tallinn võtab tormihoiatust tõsiselt 09.01.2007 Pärnu Postimees Tormituuled jõuavad Pärnusse täna õhtul 09.01.2007 Pärnu Postimees Tugevamad tormituuled tabavad Pärnut öösel 09.01.2007 Postimees Õhtul tabab Eestit tormituul 09.01.2007 Pärnu Postimees Üleujutuse aastapäev tuleb tormine 09.01.2007 Delfi Tallinn võtab tormihoiatust tõsiselt 09.01.2007 Delfi Jaanuaritormi aastapäev toob uputuseohu 10.01.2007 Pärnu Postimees Ilmajaam andis ööseks tormihoiatuse 10.01.2007 Pärnu Postimees Merevee tase võib Pärnus tõusta üle kriitilise piiri 10.01.2007 Pärnu Postimees Pärnus on veetase tõusnud 130 sentimeetrit üle

keskmise 10.01.2007 Pärnu Postimees Tormihoiatus ei ajanud pärnakaid ärevusse


64

10.01.2007 Postimees Tormihoiatus jättis pärnakad rahulikuks 10.01.2007 SL Õhtuleht Tormihoiatus jättis pärnakad rahulikuks 10.01.2007 Postimees Tormituul puhub ka täna 10.01.2007 Postimees Tormiuudistajad vajusid traktoriga merevette külili 10.01.2007 Postimees Õhtul on oodata uut tormi 10.01.2007 Postimees Öö läbi möllanud tormi tõttu tehti vaid 21 väljakutset 10.01.2007 Delfi Uus külm torm kogub jõudu 10.01.2007 Delfi Tormivaatlejad läksid traktoriga ümber 11.01.2007 SL Õhtuleht Ilmaprognoos: Eestis möllab täna lumetorm 11.01.2007 SL Õhtuleht Pärnu rannas: «Kus see torm pidi olema!» 11.01.2007 Pärnu Postimees Torm ja veetõus möödusid suurema kahjuta 11.01.2007 Postimees Torm pakkus pealinnas vetemöllu ja vaatemängu 11.01.2007 EPL Torm tuulutas Pärnumaad 11.01.2007 Pärnu Postimees Torm tuulutas Pärnumaad 11.01.2007 Postimees Tormi laeks jäid seekord murtud puud 11.01.2007 Lääne Elu Üleujutuse kogemustest saab õppida 12.01.2007 Postimees Teadlased toodavad otsepilti merevee tõusust 12.01.2007 Pärnu Postimees Teadlased toodavad otsepilti merevee tõusust 13.01.2007 Postimees Pärnu lahe veetase võib tõusta üle kriitilise piiri 13.01.2007 SL Õhtuleht Pärnu lahe veetase võib tõusta üle kriitilise piiri 14.01.2007 SL Õhtuleht Eestile läheneb orkaani tugevusega tsüklon 14.01.2007 EPL EMHI: torm võib saavutada orkaani tugevuse 14.01.2007 Postimees Ilmajaam lubab Eesti rannikule nõrka orkaani 14.01.2007 Pärnu Postimees Kriisikomisjon hoiatab ekstreemsete ilmaolude eest 14.01.2007 Postimees Läänemaal püsib vesi kriitilise taseme juures 14.01.2007 EPL Pärnu lahes võib veetase tõusta üle kriitilise piiri 14.01.2007 SL Õhtuleht Pärnumaa kriisikomisjon soovitab inimestel tormiks

valmis olla 14.01.2007 Postimees Pärnus on vesi jõudnud esimeste majadeni 14.01.2007 SL Õhtuleht Pärnus on vesi jõudnud esimeste majadeni 14.01.2007 Pärnu Postimees Pärnus tõusis vesi kriitilise piirini 14.01.2007 Postimees Päästekeskus soovitab tormiks valmis olla 14.01.2007 Postimees Rootsis pani torm rongid seisma 14.01.2007 SL Õhtuleht Tuul võib saavutada Eesti vetes orkaani tugevuse 14.01.2007 Postimees Veetase alaneb, osa majapidamisi on elektrita 14.01.2007 Pärnu Postimees Veetase Pärnu lahes võib tõusta üle kriitilise piiri 14.01.2007 Pärnu Postimees Veetase Pärnus langeb 14.01.2007 Pärnu Postimees Veetase Pärnus tõuseb jätkuvalt 14.01.2007 SL Õhtuleht Veetaseme tõus Pärnu linnas on peatunud 14.01.2007 Delfi Läänemaa veetase püsib kriitilisel piiril 14.01.2007 Delfi Pärnumaalased juba evakueeruvad 14.01.2007 Delfi Tormituul võib paisuda orkaaniks 15.01.2007 EPL EMHI: Tallinnas on õhtul oodata üleujutust 15.01.2007 Meie Maa Saaremaal jätkub aasta rängim tormiperiood 15.01.2007 EPL Tallinn tellib mere veetaseme uuringu 15.01.2007 SL Õhtuleht Tallinna rannaaladel võib õhtul tulla üleujutus 15.01.2007 Postimees Tallinna rannaalasid võib õhtul tabada üleujutus 15.01.2007 SL Õhtuleht Torm hakkab vaibuma


65

15.01.2007 EPL Torm möödus Pärnus suuremate kahjustusteta 15.01.2007 SL Õhtuleht Torm paisus läänerannikul kohati orkaaniks 15.01.2007 Pärnu Postimees Torm Pärnumaal suuri kahjusid kaasa ei toonud 15.01.2007 Postimees Veetase langeb, tuul tugevneb 15.01.2007 Postimees Vesi taandub, tuul on endiselt tugev 15.01.2007 Postimees Vilsandil tugevnes tuul orkaanini, Pärnus tõuseb taas

merevesi 15.01.2007 Postimees Õhtuks prognoositud üleujutus jätab Pirita kaid vee alla 15.01.2007 Delfi Torm möödus kardetust rahulikumalt 15.01.2007 Delfi Pärnu veetase langeb 15.01.2007 Delfi Pärnu tormiöö möödus suurema kahjuta 16.01.2007 Lääne Elu Andke infot! 16.01.2007 SL Õhtuleht Asjatu paanika Tallinna veetaseme pärast 16.01.2007 SL Õhtuleht Häädemeeste kandis uppusid hoovid ja puuriidad 16.01.2007 Postimees Mereteadlane soovitab valmis olla vee uueks

pealetungiks 16.01.2007 Lääne Elu Orkaan möödus Läänemaast riivamisi 16.01.2007 Pärnu Postimees Ranna rajoon meenutas kuuma suvepäeva 16.01.2007 Virumaa Teataja Torm Lääne-Virus kahju ei teinud 16.01.2007 Virumaa Teataja Torm põhjustas Pärnu tänavatel ujutuse 16.01.2007 Meie Maa Torm räsis enim Sõrve säärt 16.01.2007 Pärnu Postimees Tormipahandused jäid kardetust väiksemaks 16.01.2007 Pärnu Postimees Uut tormi on oodata ülehomme 16.01.2007 Postimees Veetaseme tõus Tallinnas suuri üleujutusi ei

põhjustanud 16.01.2007 Delfi Mereteadlane hoiatab uue vee pealetungi eest 17.01.2007 SL Õhtuleht Soomaal jõed üle kallaste 18.01.2007 Postimees Ilmajaam hoiatab meretaseme tõusu eest 18.01.2007 Pärnu Postimees Merevee tase Pärnu lahes võib tõusta kriitilise piirini 18.01.2007 SL Õhtuleht Meri võib täna tõusta kriitilise piirini 18.01.2007 Pärnu Postimees Tormist ilma lubatakse ka lähipäeviks 18.01.2007 Delfi Tallinnas ja Pärnus jälle uputusoht 20.01.2007 Postimees Eestile läheneb uus torm 20.01.2007 Delfi Tsüklon toob lörtsitormi ja uputuseohu 21.01.2007 Postimees Tsüklon hakkab nõrgenema 21.01.2007 Postimees Veetase on Pärnus alanemas 21.01.2007 Delfi Läänerannik valmistub ilma trotsima 21.01.2007 Delfi Pärnu veetase kriitiliselt kõrge 22.01.2007 SL Õhtuleht Pärnu pääses uputusest 23.01.2007 Pärnu Postimees Suur veetõus jäi tulemata


66

Pärnu meretase jaanuar 2007

-50

0

50

100

150

200

09.01.07 10.01.07 11.01.07 12.01.07 13.01.07 14.01.07 15.01.07 16.01.07 17.01.07 18.01.07 19.01.07 20.01.07 21.01.07 22.01.07

Päev

Meretase [cm]


Tallinna meretase jaanuar 2007

-50

0

50

100

150

09.01.07 10.01.07 11.01.07 12.01.07 13.01.07 14.01.07 15.01.07 16.01.07 17.01.07 18.01.07 19.01.07 20.01.07 21.01.07 22.01.07

Päev

Meretase [cm]



67

Pärnu meretase jaanuari lõpp 2007

-50

0

50

100

150

200

21.01.07 22.01.07 23.01.07 24.01.07 25.01.07 26.01.07 27.01.07 28.01.07 29.01.07 30.01.07 31.01.07

Päev

Meretase [cm]


Tallinna meretase jaanuari lõpp 2007

-50

0

50

100

150

21.01.07 22.01.07 23.01.07 24.01.07 25.01.07 26.01.07 27.01.07 28.01.07 29.01.07 30.01.07 31.01.07

Päev

Meretase [cm]



68

Juuli-august 2007 Maksimaalne meretase: Pärnu Mõõdetud + 100 cm 31.07.2007 kell 02:00 Prognoositud + 112 cm 31.07.2007 kell 05:00 Prognoosi viga + 12 cm + 03h Tallinn Mõõdetud + 64 cm 31.07.2007 kell 19:00 Prognoositud + 62 cm 31.07.2007 kell 19:00 Prognoosi viga - 2 cm 00h


69

Pärnu meretase juuli-august 2007

-50

0

50

100

150

200

26.07.07 27.07.07 28.07.07 29.07.07 30.07.07 31.07.07 01.08.07 02.08.07 03.08.07 04.08.07 05.08.07 06.08.07

Päev

Meretase [cm]


Tallinna meretase juuli-august 2007

-50

0

50

100

150

26.07.07 27.07.07 28.07.07 29.07.07 30.07.07 31.07.07 01.08.07 02.08.07 03.08.07 04.08.07 05.08.07

Päev

Meretase [cm]



70

Jaanuar 2008 Maksimaalne meretase: Pärnu Mõõdetud + 85 cm 20.01.2008 kell 01:45 Prognoositud + 106 cm 20.01.2008 kell 01:00 Prognoosi viga + 21 cm - 01h Mõõdetud + 93 cm 25.01.2008 kell 20:25 Prognoositud + 98 cm 26.01.2008 kell 05:00 Prognoosi viga + 5 cm + 08h Tallinn Mõõdetud + 47 cm 19.01.2008 kell 23:00 Prognoositud + 44 cm 19.01.2008 kell 23:00 Prognoosi viga - 3 cm 00h Mõõdetud + 70 cm 26.01.2008 kell 02:00 Prognoositud + 69 cm 26.01.2008 kell 02:00 Prognoosi viga - 1 cm 00h Meediakajastused 17.01.2008 Delfi Ilmajaam andis tormihoiatuse 17.01.2008 Pärnu Postimees Torm ähvardab Pärnu rannikut rüsijääga 18.01.2008 Delfi Hoiatus toob meelde eelmiste aastate tormid 18.01.2008 Delfi Ilmajaam hoiatab meretaseme tõusu eest 18.01.2008 Pärnu Postimees Ilmajaam täpsustas tormihoiatust 18.01.2008 Delfi Lääne regioonis ollakse suureks tormiks valmis 18.01.2008 Postimees Lääne-Eestit võib täna öösel tabada viimase aja rängim

torm 18.01.2008 Pärnu Postimees Mereuurija uputust ei ennusta 18.01.2008 SL Õhtuleht Nädalalõpuks ennustatakse võimsat tormi 18.01.2008 SL Õhtuleht Nädalavahetuseks ennustatud torm toob kaasa

üleujutusi 18.01.2008 Oma Saar Nädalavahetusel võib Saaremaad tabada tugev

tormituul 18.01.2008 Postimees Oodatav torm võib viia elektri ja häirida liiklust 18.01.2008 Pärnu Postimees Pärnus valmivad jaanuaritormi õppetunni esimesed

viljad 18.01.2008 EPL Saaremaa valmistub rängaks tormiks 18.01.2008 Meie Maa Saaremaad tabab täna viimaste aastate kõige rängem

torm 18.01.2008 Pärnu Postimees Torm ja rüsijää pingestavad nädalavahetust 18.01.2008 Delfi Saaremaad ootab aastate rängeim torm 19.01.2008 Pärnu Postimees Ilmajaam andis tormihoiatuse 19.01.2008 Lääne Elu Läänemaa kriisikomisjon hoiatab tormi eest


71

19.01.2008 SL Õhtuleht Merevesi tõuseb täna rannavetes enam kui meetri võrra 19.01.2008 Virumaa Teataja Nädalavahetusel võivad puhuda tormituuled 19.01.2008 Äripäev Oodatav torm on veidi tagasi tõmmanud 19.01.2008 EPL Ristnas kogub torm jõudu 19.01.2008 SL Õhtuleht Sünoptikud: meri ei tohiks üle kallaste tõusta 19.01.2008 Postimees Torm vaibub alles homme 19.01.2008 EPL Torm viis Pärnus majalt katuse ja saarlastelt elektri 19.01.2008 EPL UUS!Hiiumaal tuul tugevneb 19.01.2008 EPL UUS!Torm vaibub homme keskpäevaks 19.01.2008 Postimees Veetase Pärnu lahes langeb 19.01.2008 SL Õhtuleht Veetase Pärnus on järsult tõusma hakanud 19.01.2008 SL Õhtuleht Veetase Pärnus on langemas 20.01.2008 EPL Pärnu lahe veetase saavutas haripunkti kell üks öösel 20.01.2008 Delfi Veetase kerkis Pärnus 85 sentimeetrit 21.01.2008 EPL Rüsijää peatus sündsalt vee piiril 22.01.2008 Pärnu Postimees Tormituul kuhjas jäämägesid ja meelitas uudistajaid 23.01.2008 Pärnu Postimees Rüsijää pakub turistidele huvi


72

Pärnu meretase jaanuar 2008

-50

0

50

100

150

200

17.01.08 18.01.08 19.01.08 20.01.08 21.01.08 22.01.08 23.01.08 24.01.08 25.01.08 26.01.08 27.01.08

Päev

Meretase [cm]


Tallinna meretase jaanuar 2008

-50

0

50

100

150

17.01.08 18.01.08 19.01.08 20.01.08 21.01.08 22.01.08 23.01.08 24.01.08 25.01.08 26.01.08 27.01.08

Päev

Meretase [cm]



73

Veebruar 2008 Maksimaalne meretase: Pärnu Mõõdetud + 111 cm 03.02.2008 kell 01:45 Prognoositud + 98 cm 03.02.2008 kell 05:00 Prognoosi viga - 13 cm + 03h Mõõdetud + 102 cm 03.02.2008 kell 23:00 Prognoositud + 103 cm 03.02.2008 kell 23:00 Prognoosi viga + 1 cm 00h Tallinn Mõõdetud + 80 cm 03.02.2008 kell 14:00 Prognoositud + 86 cm 03.02.2008 kell 16:00 Prognoosi viga + 6 cm + 02h Meediakajastused 01.02.2008 Delfi Täna läheb talvetormiks 02.02.2008 Delfi Ilmajaam hoiatab tormise ilma eest 03.02.2008 Postimees TV3: veetase tõusis Haapsalus rekordkõrgusele 04.02.2008 Postimees Nädalavahetuse marutuul uputas sadamas laeva


74

Pärnu meretase veebruar 2008

-50

0

50

100

150

200

01.02.08 02.02.08 03.02.08 04.02.08 05.02.08 06.02.08 07.02.08 08.02.08 09.02.08 10.02.08 11.02.08

Päev

Meretase [cm]


Tallinna meretase veebruar 2008

-50

0

50

100

150

30.01.08 31.01.08 01.02.08 02.02.08 03.02.08 04.02.08 05.02.08 06.02.08 07.02.08 08.02.08 09.02.08

Päev

Meretase [cm]



75

Veebruari lõpp 2008 Maksimaalne meretase: Pärnu Mõõdetud + 104 cm 23.02.2008 kell 08:00 Prognoositud + 82 cm 23.02.2008 kell 11:00 Prognoosi viga - 22 cm + 03h


76

Pärnu meretase veebruari lõpp 2008

-50

0

50

100

150

200

19.02.08 20.02.08 21.02.08 22.02.08 23.02.08 24.02.08 25.02.08 26.02.08 27.02.08 28.02.08 29.02.08

Päev

Meretase [cm]


Tallinna meretase veebruari lõpp 2008

-50

0

50

100

150

19.02.08 20.02.08 21.02.08 22.02.08 23.02.08 24.02.08 25.02.08 26.02.08 27.02.08 28.02.08 29.02.08

Päev

Meretase [cm]



77

Märts 2008 Maksimaalne meretase: Pärnu Mõõdetud + 123 cm 06.03.2008 kell 13:00 Prognoositud + 110 cm 06.03.2008 kell 12:00 Prognoosi viga - 13 cm - 01h Tallinn Mõõdetud + 85 cm 06.03.2008 kell 13:00 Prognoositud + 86 cm 06.03.2008 kell 12:00 Prognoosi viga + 1 cm - 01h


78

Pärnu meretase märts 2008

-50

0

50

100

150

200

01.03.08 02.03.08 03.03.08 04.03.08 05.03.08 06.03.08 07.03.08 08.03.08 09.03.08 10.03.08 11.03.08

Päev

Meretase [cm]


Tallinna meretase märts 2008

-50

0

50

100

150

01.03.08 02.03.08 03.03.08 04.03.08 05.03.08 06.03.08 07.03.08 08.03.08 09.03.08 10.03.08 11.03.08

Päev

Meretase [cm]



79

Lisa 2. HIROMB-SMHI GRIB väljundfaili struktuur

Versioon 3.3

1:0:D=2008071912:DSLM:MSL:kpds=82,102,0:11hr fcst:"Deviation of sea level from mean [m]

2:358080:D=2008071912:ICEC:MSL:kpds=91,102,0:11hr fcst:"Ice concentration (ice=1;no ice=0) [fraction]

3:716160:D=2008071912:ICETK:MSL:kpds=92,102,0:11hr fcst:"Ice thickness [m]

4:1074240:D=2008071912:NLGSP:MSL:kpds=220,102,0:11hr fcst:"level ice thickness [m]

5:1432320:D=2008071912:HPBL:MSL:kpds=221,102,0:11hr fcst:"ridged ice thickness [m]

6:1790400:D=2008071912:5WAVH:MSL:kpds=222,102,0:11hr fcst:"ridged ice height [m]

7:2148480:D=2008071912:CNWAT:MSL:kpds=223,102,0:11hr fcst:"ridged ice density

8:2506560:D=2008071912:UICE:MSL:kpds=95,102,0:11hr fcst:"u of ice drift [m/s]

9:2864640:D=2008071912:VICE:MSL:kpds=96,102,0:11hr fcst:"v of ice drift [m/s]

10:3222720:D=2008071912:ICED:MSL:kpds=98,102,0:11hr fcst:"Ice divergence [/s]

11:3580800:D=2008071912:SNOD:MSL:kpds=66,102,0:11hr fcst:"Snow depth [m]

12:3938880:D=2008071912:MSLET:MSL:kpds=130,102,0:11hr fcst:"skin velocity x-direction

13:4296960:D=2008071912:LFTX:MSL:kpds=131,102,0:11hr fcst:"skin velocity y-direction

14:4655040:D=2008071912:UGRD:10 m above gnd:kpds=33,105,10:11hr fcst:"u wind [m/s]

15:5013120:D=2008071912:VGRD:10 m above gnd:kpds=34,105,10:11hr fcst:"v wind [m/s]

16:5371200:D=2008071912:TCDC:0 m above gnd:kpds=71,105,0:11hr fcst:"Total cloud cover [%]

17:5729280:D=2008071912:EVCW:0 m below sea level:kpds=200,160,0:11hr fcst:"Turbulent kinetic energy

18:6340200:D=2008071912:ICWAT:0 m below sea level:kpds=201,160,0:11hr fcst:"Dissipation rate of TKE

19:6951120:D=2008071912:var203:0 m below sea level:kpds=203,160,0:11hr fcst:"eddy diffusivity

20:7562040:D=2008071912:DZDT:0 m below sea level:kpds=40,160,0:11hr fcst:"Geometric vertical velocity [m/s]

21:8172960:D=2008071912:UOGRD:4 m below sea level:kpds=49,160,4:11hr fcst:"u of current [m/s]


80

22:8531040:D=2008071912:VOGRD:4 m below sea level:kpds=50,160,4:11hr fcst:"v of current [m/s]

23:8889120:D=2008071912:SALTY:4 m below sea level:kpds=88,160,4:11hr fcst:"Salinity [kg/kg]

24:9247200:D=2008071912:TMP:4 m below sea level:kpds=11,160,4:11hr fcst:"Temp. [K]























81


























82


























83


























84


























85





86

Lisa 3. GRADS definitsioonifaili näidis * GRADS definition *.ctl file for HIROMB BS01 files 15.11.2005-19.09.2007 dset ^bs01_%y4%m2%d20000+0%h2h00m ** data file name template index ^bs01.idx ** GRIB index file undef 9.999E+20 ** value set by HIROMB model output title BS01_HIROMB * produced by grib2ctl v0.9.12.5p39c / Ove Pärn, Jüri Elken dtype grib 255 ydef 735 linear 53.658000 0.01666666667 ** 1/60 degrees, 1 mile xdef 752 linear 9.375000 0.02777777777 ** 5/3/60 degrees * z has 16 levels, for dsl zdef 16 levels 230 190 160 130 110 90 75 60 50 40 30 24 18 12 8 4 options template * CHOOSE TIME BELOW, in Windows only 1 time instance can be read tdef 24 linear 0z04sep2007 1hr ** CHANGE for selecting other time vars 17 5WAVH 0 222,102,0 ** ridged ice height [m] CNWAT 0 223,102,0 ** ridged ice density DSLM 0 82,102,0 ** deviation of sea level from mean [m] HPBL 0 221,102,0 ** ridged ice thickness [m] ICEC 0 91,102,0 ** ice concentration (ice=1;no ice=0) [fraction] ICETK 0 92,102,0 ** ice thickness [m] NLGSP 0 220,102,0 ** level ice thickness [m] SALTY 16 88,160,0 ** (profile) Salinity [kg/kg] TCDC 0 71,105,0 ** Total cloud cover [%] TMP 16 11,160,0 ** (profile) Temp. [K] UGRD 0 33,105,10 ** 10 m above ground u wind [m/s] UICE 0 95,102,0 ** u of ice drift [m/s] UOGRD 16 49,160,0 ** (profile) u of current [m/s] VGRD 0 34,105,10 ** 10 m above ground v wind [m/s] VICE 0 96,102,0 ** v of ice drift [m/s] VOGRD 16 50,160,0 ** (profile) v of current [m/s] var203 16 203,160,0 ** (profile) vertical eddy diffusivity ENDVARS


87

Lisa 4. Vahefailide kirjeldus prognooside analüüsimiseks

HIROMB ühe kuupäeva kõik andmed Eesti lähedal on kirjutatud ühte faili ====================================================================== Faili nimi näiteks FILEIN='X:\Hiromb\Grads_Eesti\20060728.dat' kus X on mäpitud andmehoidla draiv ja 20060728 on kuupäev ====================================================================== Fail sisaldab järjestikku 6 andmemassiivi (4D) REAL CIN(I1:I2,J1:J2,KM,NT) väärtused NT=24,I1=419,I2=752,J1=198,J2=427,KM=16 NT=24 tundi (00 kuni 23), 16 vertikaali I ja J annavad geograafilised koordinaadid DX=5./60./3. DY=1./60. XMIN=9.375+(I1-1)*DX XMAX=9.375+(I2-1)*DX YMIN=53.658+(J1-1.)*DY YMAX=53.658+(J2-1.)*DY ====================================================================== Andmete järjekord failis READ(20) CIN ! D2 READ(20) CIN ! U READ(20) CIN ! V READ(20) CIN ! S READ(20) CIN ! T READ(20) CIN ! TURB 2D+1 andmed (D2), kolmas indeks annab GRIB järjekorra, neljas indeks annab tunni 3D+1 andmed, kolmas indeks annab verikaali, neljas indeks annab tunni CIN väärtused omistada vajalikku massiivi, näiteks T(I1:I2,J1:J2,1:KM)=CIN(I1:I2,J1:J2,1:KM,11) ehk kell 10 pannakse väärtused 3D temeratuurimassiivi

Documents

Mereprognooside süsteemi HIROMB arendamine