TARTU ÜLIKOOL KESKKONNAFÜÜSIKA INSTITUUT PUBLICATIONES GEOPHYSICALES UNIVERSITATIS TARTUENSIS 50 Tartu Ülikooli ilmade observatooriumi 140. juubeli konverentsi ettekanded Tartu 2006 TARTU ÜLIKOOL KESKKONNAFÜÜSIKA INSTITUUT PUBLICATIONES GEOPHYSICALES UNIVERSITATIS TARTUENSIS 50 Tartu Ülikooli ilmade observatooriumi 140. juubeli konverentsi ettekanded Toimetajad Marko Kaasik ja Piia Post Tartu 2006 PUBLICATIONES GEOPHYSICALES UNIVERSITATIS TARTUENSIS 50 UNIVERSITY OF TARTU INSTITUTE OF ENVIRONMENTAL PHYSICS PUBLICATIONES GEOPHYSICALES UNIVERSITATIS TARTUENSIS 50 Presentations of the conference dedicated to the 140th anniversary of Meteorological Observatory of University of Tartu Editors Marko Kaasik and Piia Post Tartu 2006 TARTU ÜLIKOOL KESKKONNAFÜÜSIKA INSTITUUT PUBLICATIONES GEOPHYSICALES UNIVERSITATIS TARTUENSIS 50 Tartu Ülikooli Ilmade Observatooriumi 140. juubeli konverentsi ettekanded Toimetajad Marko Kaasik ja Piia Post Tartu 2006 Väljaandja/Publisher: Tartu Ülikoooli keskkonnafüüsika instituut Tähe 4, 51010 Tartu Eesti/Estonia [email protected] Toimetuskolleegium/Editorial Advisory board: Marko Kaasik, Piia Post, Rein Rõõm Toimetajad/Editors: Marko Kaasik and Piia Post [email protected] and [email protected] Tehniline toimetaja/Technical editor: Aleksandra Linnas Kaane kujundus/Cover designed by: Karin Tuvikene Kogumik on välja antud Keskkonnainvesteeringute Keskuse rahalisel toel The volume is published using the financial help of the Environmental Investment Centre © Tartu Ülikooli keskkonnafüüsika instituut, 2006 ISSN 1736-4159 ISBN 9949-11-328-8 Tartu Ülikooli Kirjastus Tiigi 78, 50410 Tartu Tellimus nr. 271 SISUKORD Eessõna ............................................................................................................................... 9 Metobs 140 üritused ......................................................................................................... 10 Linda Kongo. Meteoroloogia algusaastad Eestis ............................................................ 13 Toomas Pung. Oettingeni anemograafist ........................................................................ 19 Ain Kallis. Juhan Rossist, Metobsist ja Aktinomeetrialaboratooriumist ......................... 37 Rein Rõõm. Metobs-ist HIRLAM-isse. Numbrilise ilmaennustuse arengulugu Eestis .. 44 Rein Tamsalu, Vladimir Zakharov, Vladimir Zalesny, Harri Kuosa. Atmosfäär-meri süsteemide modelleerimine ............................................................ 52 Aarne Männik. Numbriline ilmaennustuskeskkond EMHI-s ......................................... 65 Jüri Elken. Läänemere veekonveier: kas „korsten“ paikneb Soome lahe suudmes? ...... 74 Jüri Jagomägi, Tiina Rauk, Mati Tee. Magnetilise deklinatsiooni mõõdistamine ...... 85 Reio Põder. Tehnogeensed lained Tallinna lahel ............................................................ 93 Ove Pärn. Jäänähtuste ja veetemperatuuri tundlikkus kliima muutusele ........................ 97 Tiia-Ene Parts ja Aare Luts. Negatiivsete ioonide komponendid aerosooliosakeste koostises ................................................................................................................. 107 Jaan Salm. Aerosooliosakeste statsionaarne elektriline laadumine .............................. 117 Lennart Neiman ja Hanno Ohvril. Atmosfääri läbipaistvus Tartus 1931–1940 ........ 122 Olavi Kärner ja Helve Meitern. Õhutemperatuuri muutustest Tartus viimase 200 aasta jooksul .................................................................................................... 133 Merike Merilain ja Piia Post. Suvised ekstreemsajud – kas ainult viimaste aastate fenomen? ................................................................................................................ 144 Triin Saue, Jüri Kadaja, Edvin Nugis. Mulla dielektrilise läbitavuse mõõtmisel saadud tulemusi ...................................................................................................... 155 Tarmo Kall. Atmosfääri koormuse ja hüdroloogilise koormuse mõju maapinna vertikaalnihetele Eestis Navesti ja Põltsamaa–Lelle geodünaamiliste polügoonide põhjal ....................................................................................................................... 161 Marko Kaasik. Õhusaaste leviku mudeli AEROPOL testimine Kincaidi hajumiseksperimendi põhjal ................................................................................... 172 5 Aive Liibusk, Harli Jürgenson, Natalja Morozova. Läänemere nivoopinna määramine GPS-meetodil ja selle võrdlemine Põhjamaade gravimeetrilise geoidiga NKG04 .................................................................................................... 183 Jaak Jaagus ja Jüri Kadaja. Eesti rajoneerimine lumikatte režiimi alusel ................. 191 Marili Sits ja Piia Post. Tartu ilmajaamade õhutemperatuuride võrdlus ..................... 205 Tarmo Soomere. Unikaalsed lainetuse tingimused Läänemerel 2005. a jaanuaris ....... 215 6 CONTENTS Linda Kongo. About the Initial Years of Meteorology in Estonia ................................. 18 Toomas Pung. Oettingen’s Anemograph ....................................................................... 36 Ain Kallis. Juhan Ross, Meteorological Observatory and Actinometric Laboratory ..... 43 Rein Rõõm. From Metobs to HIRLAM. Numerical Weather Prediction Development in Estonia ............................................................................................................... 51 Rein Tamsalu, Vladimir Zakharov, Vladimir Zalesny, Harri Kuosa. Atmosphere- Sea Systems Modeling ............................................................................................ 63 Aarne Männik. Numerical Weather Prediction Environment at the EMHI .................. 73 Jüri Elken. Baltic Sea Water Conveyor: Is the “Chimney” Located at the Entrance to the Gulf of Finland? ............................................................................................ 84 Jüri Jagomägi, Tiina Rauk, Mati Tee. Magnetic Declination Measurements ............. 92 Reio Põder. Technogeneous Waves in the Coastal Area of the Tallinn Bay ................. 96 Ove Pärn. Sensitivity of Ice Phenomena and Water Temperature to the Climate Changes ................................................................................................................. 106 Tiia-Ene Parts and Aare Luts. Components of Negative Ions in the Composition of Aerosol Particles ............................................................................................... 116 Jaan Salm. Steady State Electrical Charging of Aerosol Particles .............................. 121 Lennart Neiman and Hanno Ohvril. Atmospheric Transparency in Tartu, 1931−1940 ............................................................................................................. 132 Olavi Kärner and Helve Meitern. On the Changes in Air Temperature for Tartu during the Last 200 years ...................................................................................... 143 Merike Merilain and Piia Post. Heavy Rainfall – Is It Only a Feature of Recent Years’ Summers in Estonia? ................................................................................. 153 Triin Saue, Jüri Kadaja, Edvin Nugis. Results Achieved Measuring Soil Dielectric Permittivity ........................................................................................... 160 Tarmo Kall. Influence of Atmospheric and Hydrological Loading on Vertical Displacements of the Earth’s Surface in Estonia on the Example of the Navesti and Põltsamaa–Lelle Geodynamic Networks ........................................................ 171 Marko Kaasik. Validation of the AEROPOL Model against the Kincaid Dispersion Experiment ............................................................................................................ 182 7 Aive Liibusk, Harli Jürgenson, Natalja Morozova. Detecting the Baltic Sea Level Surface with GPS-measurements and Comparing it with the Nordic Geoid Model NKG04 ............................................................................................ 190 Jaak Jaagus and Jüri Kadaja. Regionalisation of Estonia by the Snow Cover Regime .................................................................................................................. 204 Marili Sits and Piia Post. Comparison of Air Temperatures Measured at Three Tartu Meteorological Stations ............................................................................... 213 Tarmo Soomere. Unique Wave Conditions in the Baltic Sea in January 2005 ........... 224 8 EESSÕNA 1865. aasta 2. detsembril alustas Tartu Ülikooli füüsikakateedri juhataja Arthur Joachim Oettingen oma majas meteoroloogilisi vaatlusi. Sellega pani ta aluse pidevale vaatluste reale Tartus, mis kestab tänapäevani. Meteomõõtmisi oli Eestis ennegi tehtud ning neist võib lugeda käesolevastki kogumikust, kuid Oettingeni käima lükatud ilmajaam kujunes juba kümne aasta jooksul uurimisasutuseks ning ilmamõõtmisi organiseerivaks keskuseks. Seepärast peetakse mainitud kuupäeva Tartu Ülikooli Meteoroloogia Observatooriumi (Metobs-i) asutamise kuupäevaks, ehkki ametlikult ülikooli allasutuste nimekirja võeti Metobs alles 1876. aastal. Aastatel 1924–1940 oli TÜ Metobs Eesti Vabariigi hüdrometeoroloogia keskasutus, kust hallati jaamade võrku, koostati ilma- prognoose ning tehti rahvusvahelisel tasemel ilmastiku- ja kliimauuringuid. Metobs-ist on välja kasvanud olulisemad meteoroloogia, klimatoloogia ja hüdroloogiaga tegelevad asutused Eestis. Seepärast tähistasidki Tartu