Proponowane tematy prac magisterskich w roku akademickim 2012

Proponowane tematy prac magisterskich w roku akademickim 2012/2013
Legenda:
Prace realizowane
Prace zrealizowane
Prace oczekujące na realizację
L.p. Tytuł:
1.
2.
3.
4.
Opiekun:
Analiza zmienności
Prof. UG, dr hab.
aerozolowej grubości Adam Krężel
optycznej w atmosferze
nadbałtyckiej na podstawie danych satelitarnych
Wpływ zmienności
Prof. UG, dr hab.
ozonu w atmosferze na Adam Krężel
dopływ PAR do powierzchni Morza Bałtyckiego
Wpływ zmienności
Prof. UG, dr hab.
pary wodnej w atmos- Adam Krężel
ferze na wielkość PAR
na powierzchni Morza
Bałtyckiego
Abiotyczne warunki
Prof. UG, dr hab.
fotosyntezy w Morzu Adam Krężel
Bałtyckim
Krótki opis:
Magistrant
Do realizacji tematu przewiduje się wykorzystanie codziennych informacji Tomasz Król
o aerozolowej grubości optycznej, w rejonie Morza Bałtyckiego określonych
na podstawie obserwacji satelitarnych
Do realizacji tematu przewiduje się wykorzystanie codziennych informacji
o zawartości ozonu w kolumnie atmosfery, w rejonie Morza Bałtyckiego
określonych na podstawie obserwacji satelitarnych. Do obliczeń wielkości
PAR przewiduje się wykorzystanie modelu dopływu energii słonecznej do
powierzchni morza SolRad
Do realizacji tematu przewiduje się wykorzystanie codziennych informacji
o zawartości pary wodnej w kolumnie atmosfery, w rejonie Morza Bałtyckiego określonych na podstawie obserwacji satelitarnych. Do obliczeń wielkości PAR przewiduje się wykorzystanie modelu dopływu energii słonecznej do powierzchni morza SolRad
Proces fotosyntezy materii organicznej w morzu zależy m.in. od takich pa- Katarzyna
rametrów jak temperatura wody czy wielkość strumienia promieniowania Filipiuk
słonecznego w przedziale fotosyntetycznie czynnym. Praca ma polegać na
analizie tych czynników w Morzu Bałtyckim pod kątem wpływu ich zmienności na ten proces. Przewiduje się wykorzystanie do tego celu danych satelitarnych.
Okres
realizacji
20122014
20122014
5.
6.
7.
8.
Lepkość turbulentna w Prof. UG, dr hab.
modelach cyrkulacji
Witold Cieślikiewód morskich
wicz
Modelowanie falowa- Prof. UG, dr hab.
nia wiatrowego w Za- Witold Cieślikietoce Pomorskiej
wicz
Analiza porównawcza Prof. UG, dr hab.
modelowanych i mie- Witold Cieślikierzonych charakterystyk wicz
widmowych falowania
wiatrowego na Bałtyku
Mechanizmy rozpra- Prof. UG, dr hab.
szania fal akustycznych Natalia Gorska
na roślinach bentosowych
Małgorzata
Krakowiak
Cel pracy: zrozumienie mechanizmów rozpraszania dźwięku na roślinach Anna
podwodnych Metoda: modelowanie numeryczne rozpraszania fal akustycz- Raczkowska
nych na roślinach, porównanie wyników modelowania z danymi pomiarowymi, obróbka danych pomiarowych, pomiary Uzasadnienie istotności:
istotne dla opracowania akustycznych technik detekcji oraz charakteryzacji
roślinności podwodnej.
9. Akustyczne badania
Prof. UG, dr hab. Uzasadnienie istotności badań: istotne dla opracowania akustycznych techbiologicznych warstw Natalia Gorska
nik detekcji i klasyfikacji warstw biologicznych oraz dla zrozumienia funkrozpraszających w Zacjonowania ekosystemów Zatoki Gdańskiej.
toce Gdańskiej
Cel pracy: 1. określenie właściwości rozpraszających warstw biologicznych
w Zatoce Gdańskiej; 2. określenie rozkładu przestrzennego warstw biologicznych.
Metoda badań: pomiary hydroakustyczne, obróbka i interpretacja danych
pomiarowych.
10. Rozpraszanie fal aku- Prof. UG, dr hab. Cel pracy: zrozumienie mechanizmów rozpraszania fal akustycznych na
stycznych na pęcheNatalia Gorska
pęcherzykach gazowych (np., pęcherzyki tlenu powstałe w wyniku fotosynrzykach gazowych potezy mikro glonów) uwięzionych w osadach piaszczystych.
chodzenia biologiczneMetoda: modelowanie numeryczne, porównanie wyników modelowania z
go w osadach piaszczywynikami pomiarów, przegląd literatury.
stych
Uzasadnienie istotności: istotne dla opracowania akustycznych technik badań środowiska morskiego
20122014
20102012
20122014
20122014
11. Model GIS sejszy
zbiorników zamkniętych
12. Modelowanie pola
prędkości w warstwie
przydennej strefy brzegowej morza
13. Przestrzenna zmienność warunków atmosferycznych na Zatoce
Gdańskiej
Prof.UG, dr hab. Praca polega na wykonaniu modelu GIS wyznaczania drgań własnych poJacek Urbański
wierzchni zbiornika, może on być też rozszerzony na termoklinę, metodą
Defanta. Ta klasyczna metoda (opracowana w 1918) daje dobre wyniki
(określa okres i położenie linii nodalnych), a jej główną wadą jest pracochłonność polegająca na wprowadzaniu szczegółowych przekrojów zbiornika. GIS stwarza możliwość pełnego zautomatyzowania całego procesu. Model zostałby napisany w Pythonie z wykorzystaniem bibliotek geoprocesingu
programu ArcGIS 10.1 oraz zweryfikowany za pomocą pomiarów eksperymentalnych.
Dr Gabriela Gic- Celem pracy jest opracowanie kompleksowego modelu przydennego obszaGrusza
ru ruchu w strefie brzegowej morza. Model powinien uwzględniać współistnienie w tej strefie falowania i prądów – tj. form ruchu związanych z innymi
skalami czasowymi.
Dr Agnieszka
Wiele procesów hydrodynamicznych (prądy, falowanie, transport osadów Aleksandra
Herman
etc.) zachodzących w rejonach przybrzeżnych morza zależy od lokalnych
Popiołek
warunków atmosferycznych, różniących się od warunków zarówno na
otwartym morzu, jak i w głębi lądu. Ta lokalna specyfika nie jest możliwa
do uwzględnienia w mezoskalowych modelach atmosfery (zbyt niska rozdzielczość), rutynowo używanych jako źródło danych wejściowych do analizy procesów zachodzących w morzu. Celem pracy jest wykorzystanie: (i)
danych pomiarowych z obszaru Zatoki Gdańskiej oraz (ii) lokalnego numerycznego modelu atmosfery zagnieżdżonego w modelu mezoskalowym, do
analizy zmienności przestrzennej wiatru, temperatury powietrza, wilgotności
i zachmurzenia na obszarze Zatoki Gdańskiej.
Dr Agnieszka
Agata
Herman
Grynczel
14. Analiza oddziaływań
dolnej warstwy atmosfery z lodem morskim
15. Charakterystyka cech Dr Katarzyna
przestrzennych rozle- Bradtke
wów olejowych identyfikowanych w Morzu
Bałtyckim za pomocą
czujnika ASAR
Celem pracy jest określenie kryteriów, które mogłyby posłużyć do odróż- Marta Konik
nienia w procesie automatycznej klasyfikacji rozlewów olejowych od innych
filmów powierzchniowych, czy zjawisk, widocznych na obrazach SAR również jako ciemne plamy (‘dark spot’).
20122014
20122014
20122014
16. Charakterystyka wła- Dr Marcin Paszsności fizycznych za- kuta
chmurzenia na podstawie danych satelitarnych
17. Wyznaczenie fazy ter- Dr Marcin Paszmodynamicznej skład- kuta
ników atmosfery na
podstawie danych satelitarnych
18. Widma absorpcji i roz- Dr Maciej Matpraszania światła przez ciak
cząsteczki zawiesiny
morskiej, których rozkłady rozmiarów są
opisane funkcjami
gamma
19. Skalowanie zjawisk i Dr Jan Jędrasik
procesów hydrodynamicznych w Zatoce
Gdańskiej
20. Długookresowe waha- Dr Jan Jędrasik
nia poziomu Morza
Bałtyckiego
Szersze poznanie budowy ośrodków atmosfery pomaga w dokładniejszym Jan
opisie ich własności fizycznych. Jednym z takich parametrów fizycznych
Andrzejewski
może być promień cząsteczek. Praca ma polegać na próbie oszacowania
tego i podobnych parametrów na podstawie danych satelitarnych METEOSAT pod kątem detekcji zachmurzenia nad Bałtykiem. Przewiduje się wykorzystanie do tego celu oprogramowania TNTmips.
Szersze poznanie własności fizycznych ośrodków atmosfery pomaga w dokładniejszym opisie ich zachowania. Jednym z takich parametrów fizycznych może być faza termodynamiczna ośrodka. Praca ma polegać na próbie
oszacowania tego zjawiska na podstawie danych satelitarnych AVHRR i
METEOSAT pod kątem detekcji zachmurzenia nad Bałtykiem. Przewiduje
się wykorzystanie do tego celu oprogramowania TNTmips.
Brak jest prac wskazujących uzasadnienie stopnia zagnieżdżenia z rozmiarami siatek wynikających z rozmiarów zjawisk hydrodynamicznych. Obecny
downscaling jako modelowanie zagnieżdżone powinien podlegać ocenie aby
stopień zagnieżdżania wynikał z oceny transferu skal zjawisk i skal procesów do obszarów o większej rozdzielczości. Nowe oczko siatki („krok dyskretyzacji”) powinno być filtrem anty-aliasingowym „filtrem rozdzielczości”. Oznacza to, że sygnał (zjawisko czy proces hydrodynamiczny) nie będzie zniekształcony w rozwiązaniu na siatce z nową rozdzielczością.
Do tematu będą wykorzystane dane obserwacyjne oraz wyniki modelowania.
21. Modelowanie wymiany Dr Jan Jędrasik
wód przybrzeżnych
wzdłuż polskiego wybrzeża - zasolenie wód
jezior przybrzeżnych
konsekwencją wlewów
morskich
22. Opracowanie pakietu
doświadczeń laboratoryjnych z zakresu fizyki morza
Modelowanie wymiany wód pomiędzy jeziorami przybrzeżnymi a morzem.
Częstości i wielkości wlewów morskich. Zmienność zasolenia wód w jeziorach przybrzeżnych w zależności od dopływów z lądu i morza. Potencjalny i
rzeczywisty czas przepłukiwania wód jezior przybrzeżnych. Zasolenie jezior
przybrzeżnych wskaźnikiem tendencji zmian klimatycznych.
Celem pracy jest przygotowanie szeregu doświadczeń (treści do ustalenia z Maciej
prowadzącym) z zakresu optyki, akustyki i termodynamiki morza do wyko- Pawlicki
rzystania przy zajęciach dydaktycznych w laboratorium fizyki morza. Praca
laboratoryjna która polega na opracowaniu ćwiczenia tj. przygotowanie stanowiska eksperymentalnego, opracowanie literatury, bhp, instrukcji, przeprowadzenie wzorcowego eksperymentu. Materiały, przyrządy zostaną zakupione po opracowaniu części teoretycznej. Przykładowy wykaz proponowanych ćwiczeń (do wyboru) z zakresu termodynamiki:
 Cechowanie termopary i termistora.
 Wyznaczanie ciepła parowania wody morskiej.
 Wyznaczanie ciepła topnienia lodu morskiego.
 Wyznaczanie ciepła właściwego piasku, skał.
 Wyznaczanie ciepła właściwego wody morskiej metodą ostygania.
 Wyznaczanie współczynnika napięcia powierzchniowego wody morskiej.
 Pomiar stosunku Cp/Cv.
 Wyznaczenie zależności lepkości od temperatury.
 Badanie zależności temperatury wrzenia wody morskiej od ciśnienia.
23. Automatyczne mapo- Dr Katarzyna
wanie frontów termicz- Bradtke
nych w wodach powierzchniowych Morza
Bałtyckiego na podstawie danych satelitarnych rejestrowanych
w paśmie podczerwieni
termalnej za pomocą
czujnika AVHRR.
24. Modelowanie fal wia- Prof. UG, dr hab.
trowych w Zatoce
Witold CieślikieGdańskiej
wicz
25. Analiza szumów pod- Prof. UG, dr hab.
wodnych zarejestrowa- Jarosław Tęgownych w fiordach Spits- ski
bergeńskich
26. Akustyczna detekcja Prof. UG, dr hab.
obiektów zagrzebanych Jarosław Tęgoww osadach morskich
ski
27. Wpływ stref upwellin- Dr Agnieszka
gu na procesy dynaHerman
miczne w warstwie
granicznej atmosfery
nad morzem
Praca będzie polegała na analizie map gradientów temperatury powierzch- Mateusz
niowej (SST), wyznaczanej na podstawie danych satelitarnych rejestrowa- Niedziela
nych za pomocą czujnika AVHRR. Celem pracy jest określenie charakterystycznych cech frontów termicznych występujących w wodach powierzchniowych Bałtyku i zdefiniowanie reguł filtracji w automatycznym algorytmie detekcji frontów (eliminacja błędnych identyfikacji, związanych z
obecnością chmur, hot-spotów i innych zakłóceń na obrazach rejestrowanych w paśmie podczerwieni termalnej), a także reguł mozaikowania frontów identyfikowanych w serii czasowej danych AVHRR.
20112013
Andrzej Retz
20112013
Dorota Sulej
20112013
Joanna
2011Doroszkiewicz 2013
Wpływ cyrkulacji atmosferycznej – głównie siły i kierunku wiatru – na po- Marta
wstawanie stref upwellingu przybrzeżnego w Morzu Bałtyckim jest stosun- Kowalczyk
kowo dobrze poznany. Powstawanie tych stref jest obserwowane na zdjęciach satelitarnych; jest także z powodzeniem modelowane numerycznie.
Znacznie mniej poznany jest wpływ obszarów upwellingu na procesy zachodzące w atmosferze, a także istnienie ew. sprzężeń zwrotnych w oddziaływaniach morze–atmosfera związanych z upwellingiem, zwłaszcza w okresie lata i jesieni, gdy upwelling prowadzi do znacznego spadku SST. Celem
pracy jest wykorzystanie modelu pogody WRF (Weather Research and Forecasting) do analizy procesów, które zachodzą w atmosferze nad strefami
upwellingu.
20112013
28. Dynamika Prądu Za- Prof. IO, dr hab.
chodniospitsbergeńWaldemar Walskiego z wykorzysta- czowski
niem pomiarów ADCP
Kamila
Walicka
20112013
Ad. 19
Downscaling zjawisk i procesów hydrodynamicznych w Zatoce Gdańskiej
W celu poprawy jakości prognoz hydrodynamiki istnieje potrzeba trafnego przewidywania
transformacji zjawisk i procesów generowanych w otwartym morzu i przenoszonych do strefy
brzegowej.
Obecnie do modelowania hydrodynamiki w strefie brzegowej wprowadzono downscaling
dynamiczny, który sprowadza się do techniki modelowania zagnieżdżonego z dwukierunkową
wymianą informacji i przestrzeganiem prawa zachowania masy, pędu i energii na granicach otwartych. Brak jest pogłębionych badań jakie zjawiska i które procesy zostały przeniesione przez downscaling a które zostały dotknięte „aliasingiem1”.
Brak jest prac wskazujących uzasadnienie stopnia zagnieżdżenia z rozmiarami siatek wynikających z rozmiarów zjawisk hydrodynamicznych. Obecny downscaling jako modelowanie zagnieżdżone powinien podlegać ocenie aby stopień zagnieżdżania wynikał z oceny transferu skal
zjawisk i skal procesów do obszarów o większej rozdzielczości. Nowe oczko siatki („krok dyskretyzacji”) powinno być filtrem anty-aliasingowym „filtrem rozdzielczości”. Oznacza to, że sygnał
(zjawisko czy proces hydrodynamiczny) nie będzie zniekształcony w rozwiązaniu na siatce z nową
rozdzielczością.
Przykłady stosowanego downscalingu siatek numerycznych (zagnieżdżania)
1
Aliasing – pojęcie występuje w teorii sygnałów, oznacza zniekształcenie sygnału wskutek próbkowania, objawia się obecnością błędnych częstotliwości (aliasów).
Przykład dwóch różnych sinusoid pasujących do tego samego wzoru próbek. Aliasing wynika z niejednoznacznej reprezentacji sygnału okresowego
przez ciąg jego wartości chwilowych (próbek) pobranych w równych odstępach.
Jezioro Jamno
Rozmieszczenie węzłów w teleskopowo zagnieżdżonych siatkach numerycznych na obszarze Bałtyku 5 Mm, Przymorza 1 Mm, przedpola Łeby, przedpola jeziora Jamno 0,2 Mm oraz jezior Sarbsko i Jamno 0,05 Mm
Zagnieżdżone teleskopowo siatki numeryczne modelu regionalnego Bałtyku 0,05o (3Mm), brzegowego Zatoki
Gdańskiej 0,0833o (0,5 Mm) i lokalnego Zalewu Wislanego 0,00277o (0,16 Mm)