Interaktion mellan ytvågor och havsströmmar i satellitdata
Detta är ett förslag på examensarbete för kandidat- eller masternivå vid Institutionen för marina vetenskaper. Examensarbeten vid Institutionen för marina vetenskaper görs självständigt och bedöms individuellt.
Ämne: Oceanografi
Nivå och längd: Kandidatuppsats (15 hp) eller masteruppsats (45–60 hp)
Handledare: Anis Elyouncha
Bihandledare: Göran Broström
Bakgrund
Interaktionen mellan havets ytvågor och strömmar spelar en avgörande roll för havets tillstånd, luft-hav-flöden och dynamiken i det övre havsskiktet. När vågor fortplantar sig över rumsligt varierande strömmar kan deras höjd, riktning och spektrum förändras kraftigt, vilket leder till refraktion, fokusering/defokusering eller omfördelning av energi mellan svallvågor och vindvågor. Sådana interaktioner lämnar ofta tydliga spår i högupplösta satellitbilder från syntetisk aperturradar (SAR), som ger värdefull information om havsytans ojämnhet.
För att tolka dessa spår måste man dock reda ut effekterna av vindkraft, vågutbredning och strömvariationer. En bättre förståelse av interaktionen mellan vågor och strömmar är avgörande för att förbättra vågprognoser, satellitfjärranalys och vår förmåga att kvantifiera kopplingen mellan luft och hav under realistiska havsförhållanden.
Projektbeskrivning
Detta projekt kommer att kombinera satellitobservationer och numerisk modellering för att undersöka tecken på växelverkan mellan vågor och strömmar.
Studenten kommer att:
- Identifiera och analysera SAR-bilder som visar tecken på interaktion mellan vågor och strömmar.
- Använda en spektral vågmodell (t.ex. SWAN) med realistiska vindkrafter och havsströmmar för att simulera samma händelser.
- Kvantifiera effekten av interaktion mellan vågor och strömmar på vågparametrar såsom signifikant våghöjd (Hs), topp-period (Tp) och medelvärdet för kvadratisk lutning (MSS).
- Simulera syntetiska SAR-bilder från de modulerade vågparametrarna och jämföra med observerade SAR-bilder.
- Utforska beroendet mellan våg- och ströminteraktion och miljöförhållanden, inklusive vindhastighet och vindriktning i förhållande till strömmen, strömdivergens kontra vorticitet och responsen från olika delar av vågspektrumet (svallvågor kontra vindvågor).
Detta projekt ger praktisk erfarenhet av vågmodellering, satellitdataanalys och fysisk tolkning av våg- och strömprocesser.
Krav på kompetens
- Bakgrund inom fysisk oceanografi, havsvågor eller fjärranalys.
- Kompetens inom programmering och dataanalys (Python, MATLAB).
- Erfarenhet av numeriska vågmodeller (t.ex. SWAN, WAVEWATCH III) är en fördel men inget krav.
- Kännedom om satellitdataformat och bearbetningsverktyg (erfarenhet av SAR är ett plus).
Kontakt
Anis Elyouncha, Forskare
E-post: anis.elyouncha@gu.se