Prosjektnotat. Tidevannsanalyse. 1 av 5. Sammenligning av harmoniske konstanter fra modell mot observasjoner

Transkript

1 SINTEF Fiskeri og havbruk AS Postadresse: Postboks 4762 Sluppen 7465 Trondheim Sentralbord: Telefaks: Foretaksregister: NO MVA Prosjektnotat Tidevannsanalyse Sammenligning av harmoniske konstanter fra modell mot observasjoner 1 DATO FORFATTER(E) Øyvind Knutsen OPPDRAGSGIVER(E) Astafjordprosjektet 3 OPPDRAGSGIVERS REF. Oppdragsgivers referanse ANTALL SIDER OG VEDLEGG: 6 SAMMENDRAG Vi har sammenlignet tidevann i modellen med 800 m oppløsning mot data fra Sjøkartverket for to stasjoner, Andenes og Harstad. Sammenligningen er gjort ved harmonisk analyse av ca en måned med modelldata for å estimere tidevannskomponenter som er gitt i tabell på hjemmesidene til Sjøkartverket. UTARBEIDET AV Øyvind Knutsen GODKJENT AV Dag Slagstad PROSJEKTNOTAT NR SIGNATUR SIGNATUR GRADERING Åpen 1 av 5

2 Historikk DATO SBESKRIVELSE Skriv versjon Velg dato [Tekst] Tilgjengelige stasjoner for vannstandsmålinger i Nord-Norge 1 2 av 5

3 Vi ønsker å sammenligne modellresultater fra 800 m modellen som ble brukt til å generere grensebetingelser til 160 m modellen for Sør-Troms mot data fra Sjøkartverket. Data fra Sjøkartverket ( er hentet inn og brukt som sammenligningsgrunnlag for tidevannsdata fra modellen. I modellen er tidevannsdata implementert på de åpne grensene i den store 20 km modellen. Derfra forplanter tidevannet seg rundt i modellområde som en bølge. Når vi nøster modellområder blir disse bølgene lagret på grensene til det mindre området, og forplanter seg på nytt som en bølge i det nye modellområdet. Det er derfor ingen direkte drivkraft for tidevann på samme måte som vind (som er over alle modellområdene). Vi finner tidevannskomponentene fra elevasjonen i modellen i et gridpunkt ved en matematisk metode som heter harmonisk analyse. Dette er den vanlige måten å finne slike tidevannskomponenter på. Denne går ut på at vi kjenner de frekvensene som de forskjellige komponentene som driver tidevannet har, og med lange måleserier kan man isolere hvor mye hver av komponentene bidrar med. Det er vanlig å bruke en tidsserie på minst 28 dager for å estimere daglige og halvdaglige komponenter. Vi har brukt programvarepakken T-tide for tidevannsanalysen (se referanse). Modellen har blitt kjørt med 8 tidevannskomponenter. Disse er: --- SEMI DIURNAL / HALVDAGLIG --- (1) = M2 = Principal Lunar (2) = S2 = Principal Solar (3) = N2 = Elliptical Lunar (4) = K2 = Declin. Lun-Solar --- DIURNAL / DAGLIG --- (5) = K1 = Declin. Lun-Solar (6) = O1 = Principal Lunar (7) = P1 = Principal Solar (8) = Q1 = Elliptical Lunar Disse komponentene er tilstrekkelig til å reprodusere et daglig tidevannssignal i godt samsvar med observasjoner for hele norskekysten 1 3 av 5

4 Harstad Harmoniske konstanter for Harstad Konstituent Amplitude (cm) Fase (i grader relativt norsk normaltid) SA M S N K K O Observasjoner fra Harstad, publisert på Sjøkartverkets hjemmesider. SA er en langperiodisk komponent som ikke er med i modellen, mens de andre komponentene er hel- eller halvdaglig (dvs de opptrer én eller to ganger pr dag). Tilsvarende info fra modellen. Her er det tatt ut de fire viktigste komponentene. Forskjellene er relativt små, M2 bidrar med 73.2 cm til overflatehevningen i modellen mens den bare bidrar med 69.9 cm i naturen. For S2, N1 og K1 er forskjellene henholdsvis 0.4, 1.2 og 3.1 cm. Fasen sier når tidevannet inntreffer, og et lavere tall for fasen i modellen betyr at tidevannskomponenten har maksimal amplitude litt for sent, avhengig av hvor stor faseforskjellen er. En faseforskjell på ca 29 grader tilsvarer en time i forskjell. Den største forskjellen her er på 3.8 grader for S2, hvilket tilsvarer mindre enn 8 minutter. 1 4 av 5

5 Andenes Harmoniske konstanter for Andenes Konstituent Amplitude (cm) Fase (i grader relativt norsk normaltid) SA M S N K K O Observasjoner fra Andenes, fra Sjøkartverkets hjemmesider. Tidevannskomponenter fra modellen. Forskjellene i elevasjon er cm, og faseforskjeller er grader, tilsvarende minutter. 1 5 av 5

6 Konklusjon De simulerte tidevannskomponentene er innenfor 3.1 cm for Harstad og 2.3 cm for Andenes, for de fire viktigste hel- og halvdaglige komponentene. Faseforskjellen er henholdsvis innenfor 3.8 og 10.6 grader. Dette gir grunnlag for å mene at tidevannet er realistisk simulert i 800 m modellen. Kilder til feil i simuleringene er bl.a. bunndyp som har samme oppløsning som modellen. I tillegg har vi analysert en måned med data, og en lengre tidsserie kunne ha bedret estimatene noe. Langperiodiske komponenter er ikke med i modellen, og kan derfor ikke reproduseres selv om de for noen lokaliteter er betydelige. Reference: R. Pawlowicz, B. Beardsley, and S. Lentz, "Classical tidal harmonic analysis including error estimates in MATLAB using T_TIDE", Computers and Geosciences 28 (2002), Teknologi for et bedre samfunn