Lõputööde teemad tudengitele

 

Võta meiega julgelt ühendust kui on huvi mistahes ilma või kliimat puudutava uurimisteema vastu piia.post@ut.ee. Huvilistele tutvustame meelsasti oma laborit ja teadustööd. Allpool on mõned võimalikest lõputöö teemadest.

Meie juures õpid näiteks andmeanalüüsi, programmeerimist ja loomulikult palju huvitavat ilmast ja kliimast.

 

Läänemere piirkonna tsüklonite klimatoloogia

Tsüklonid on kesklaiuste atmosfääri tsirkulatsiooni kõige olulisem ülekandemehhanism. Teadmine nende trajektooride ja omaduste muutumisest ajas annab võimaluse uurida energia ülekande e. kliima muutlikkuse põhjusi. Klimatoloogilistest järelanalüüside andmebaasidest on võimalik eristada tsüklonite trajektoore ning muid omadusi mitmel meetodil ning eri nivoodel. Detekteeritud tsüklonite hulk, aga ka tsüklogeneesi ning tsüklolüüsi asukohad on tundlikud valitud meetodi suhtes. Töö sisuks on tsüklonite omaduste võrdlus kahe erineva meetodiga detekteeritud andmebaasis aastatel 1979-2015 Läänemere piirkonna jaoks. Töö eeldab huvi atmosfääriprotsesside vastu, valmisolekut omandada programmeerimisoskused ning teadmised statistikas. Töö on edasi arendatav magistritööks.
Kontakt: piia.post@ut.ee

 

Aerosoolide mõju pilvedele tugevasti saastunud tööstuspiirkondades: saastunud pilvede detekteerimine satelliidipiltidelt

Inimtegevus mõjutab pilvede omadusi ja selle kaudu ka globaalset kliimat. Inimtegevuse mõju pilvedele ei ole paraku seni suudetud täpselt määrata. Saastunud pilvede omaduste võrdlus saastumata pilvede omadustega satelliitmõõtmiste põhjal loob inimtegevuse kliimammõju täpsustamiseks uudsed võimalused. Antud töös rakendatakse erinevaid pilditöötluse meetodeid saastunud ja saastumata pilvede eristamiseks satelliitpiltidelt. Võrreldakse erineva keerukusastmega pilditöötlusmeetodite edukust saastunud pilvede detekteerimisel ja arvutatakse erinevused detekteeritud saastunud ja saastumata pilvede optiliste omaduste vahel. Töö käigus arendatakse programmeerimisoskusi. Teema on heaks sissejuhatuseks kaasaegsesse satelliitmõõtmiste valdkonda.

Sobib nii bakalaureuse kui magistritööks. Juhendaja: Velle Toll  velle.toll@ut.ee

 

Aerosoolse õhusaaste mõju pilvedele ja Maa kliimale geostatsionaarse satelliidi andmete põhjal

On ebaselge, mil määral aerosoolide jahutav kliimamõju kompenseerib kasvuhoonegaaside poolt põhjustatud antropogeenset kliima soojenemist. Vähendamaks aerosoolide kliimamõju määramatust, uuritakse aerosoolse õhusaaste mõju pilvedele geostatsionaarse satelliitinstrumendi SEVIRI mõõtmiste põhjal tugevasti saastunud piirkondades. Polaarorbiidil oleva MODIS instrumendi abil on saastunud pilved juba detekteeritud, aga geostatsionaarne instrument võimaldab analüüsida pilvede optiliste omaduste ajalist muutlikkust. Arvutatakse pilvepiiskade suuruse, pilvede paksuse ja albeedo ööpäevased käigud SEVIRI andmete põhjal. Töö käigus arendatakse andmeanalüüsi ja programmeerimisoskusi. Teema on heaks sissejuhatuseks kaasaegsesse satelliitmõõtmiste ja kliimamuutuste valdkonda.

Sobib nii bakalaureuse kui magistritööks. Juhendaja: Velle Toll  velle.toll@ut.ee

 

Eesti kliima aastal 2100 kliimaprojektsioonide põhjal

Inimtegevus mõjutab globaalset energiabilanssi ja soojendab kliimat. Sellega kaasnevad muutused atmosfääri tsirkulatsioonis, millel on oluline mõju ka Eesti kliimale. Töö eesmärgiks on analüüsida Eesti ja Läänemere piirkonna kliima muutusi järgmise saja aasta jooksul globaalsete ja regionaalsete kliimamudelite andmete põhjal. Arvutatakse temperatuuri, sademete ja teiste tähtsamate kliimakarakteristikute muutusi vastavalt erinevatel emissioonistsenaariumitel põhinevatele kliimaprojektsioonidele. Töö käigus arendatakse programmeerimisoskusi ja oskusi suurte andmemahtudega töötamiseks, aga töö eeldab juba programmeerimisalaste algteadmiste olemasolu. Teema on heaks sissejuhatuseks kaasaegsesse kliima modelleerimise ja kliimamuutuste valdkonda.

Sobib nii bakalaureuse kui magistritööks. Juhendaja: Velle Toll  velle.toll@ut.ee

 

Valgjärve telemasti atmosfäärimõõtmiste valideerimine

Alates 2014. aasta algusest toimuvad Valgjärve mastis kõrgustel 30, 50, 110 ja 200 meetrit atmosfääri soojus- ja impulsivoogude mõõtmised ultrahelianemomeetritega. Kogunenud suurest toorandmete hulgast on vaja välja selgitada ja võimalusel filtreerida masti segav aerodünaamiline mõju, mis sõltub tuule suunast ja kiirusest. Selgitamist vajab ka sademete, jäätumise ja anemomeetri sisseehitatud kütte episoodilise kasutamise mõju signaalile. Töö eeldab programmeerimist.

Juhendaja Marko Kaasik marko.kaasik@ut.ee

 

Pideva keskkonna dünaamika kõverjoonelistes koordinaatides

Bakalaureusetase
Teoreetiline uurimisteema, mille sisuks on tutvumine pideva keskkonna liikumisvõrrandite invariantse esitusega kõverjoonelistes koordinaatides ja konkreetsete esituste saamine rakendusteks atmosfääridünaamikas.
Esimeses, referatiivses osas tutvutakse pideva keskkonna mehaanikat (liikumisvõrrandid + pidevusvõrrand) ja termodünaamikat (siseenergia tiheduse evolutsioonivõrrand) kirjeldavate diferentsiaalvõrrandite esitustega üldistes kõverjoonelistes koordinaatides.
Teises osas tuletatakse atmosfääridünaamika võrrandid sfäärilistes maastikkujälgivates rõhukoordinaatides, kasutades sümbolmatemaatilist (tensoranalüüsi ja visualiseerimis-) tarkvara Maple. Kaks võimalikku rakendusvarianti, mille hulgast valida, on ringsümmeetrilise trombi võrrandid silindrilistes rõhukoordinaatides ja globaalse statsionaarse tsirkulatsiooni võrrandid sfäärilistes rõhukoordinaatides.

Magistritase
Lisaks eelnevale tuuakse sisse impulssvälja nelipotentsiaal, tuletatakse võrrandid nelipotentsiaali arvutamiseks impulssvälja allikatest ning saadakse liikumisvõrrandid allikatele pidevas liikuvas keskkonnas.
Saadavad võrrandid on lähtekohaks uute atmosfääridünaamika numbriliste mudelite arendamiseks ja olemasolevate täiustamiseks, millest esimese rakendusena realiseeritakse lokaalsete tuulte dünaamilise peenskaleerimise ülesanne.

Eeldused: Teoreetiku kalduvused, hea läbisaamine arvutiga, huvi pideva keskkonna protsesside modelleerimise vastu, atmosfääridünaamika ja matemaatilise füüsika aluste valdamine (millele Maple’i abil luuakse uurimistöö käigus olulised personaalsed laiendused).
Juhendaja: Rein Rõõm rein.room@ut.ee