Contrasting tree-ring data with fire record in a pine-dominated landscape in the Komi Republic (Eastern European Russia) : recovering a common climate signal

Abstract

Wind turbine operation in cold climate

The goal of the master‘s thesis is to determine and estimate ice accretion influence on the wind turbine blade performance. The thesis describes the technique of ice accretion calculation on the wind turbine blade and determination characteristics of the turbine with ice accreted. The methodology of the classic Blade Element Moment Theory was used. Iced blade experimental data was investigated in order to calculate blade with ice characteristics. The obtained results shows that iced blade power coefficient is lower than clean blade one. The heating system implementation shows that in the particular site in the Lapland region it is efficient.

A new climatic periodisation of the Gold and Guinea Coasts in West Africa, 1750-1798 : a reconstruction of the climate during the slave trade era, including an analysis of the climatically facilitated Trans-Atlantic slave trade

Avsikten med studien är att producera den första rekonstruktionen av det västafrikanska klimatet mellan 1750 och 1798. Kunskapen om det västafrikanska klimatet före 1800-talet är till dags dato bristfällig, vilket gör det svårare att förstå framtida klimatvariationer. Det är bristen på instrumentell meteorologisk data (temperatur, regnmängd, och lufttryck), vilket i princip bara täcker det senaste århundradet, som är orsaken till att tidigare klimat är bristfälligt kartlagda. Klimatet och miljön är även sådana att proxydata från ’naturens arkiv’ (såsom t.ex. trädringar) har begränsad användning. Således är historiska dokument, främst från gästande kulturer/nationer/intressenter, innehållande deskriptiv information om vädret och klimatet, klimatforskarens viktigaste källa. Genom att använda tidigare, för det här syftet, oanvända källor påvisade den här undersökningen att klimatet i västra Afrika och Guldkusten (Ghana) har ändrats sedan 1700-talet. Monsunregnen var svagare och kortvarigare, speciellt den sekundära regnperioden under hösten var betydligt svagare än idag. Det förekom kraftiga årliga variationer i monsunregnen, men sett ur längre tidsperspektiv utmärktes torrare och blötare perioder. Studien kunde också visa en viss korrelation mellan det globala väderfenomenet El Niño och regnperiodens intensitet längs med kusten. Flera torrperioder sammanföll med tidigare registrerade El Niño sekvenser. Speciellt slutet av 1760-talet påverkades kraftigt av El Niño och även det globala klimatet verkar ha genomgått graftiga förändringar just dessa år. På basis av den nya klimatrekonstruktionen genomfördes också en jämförelse av klimatets inverkan på den transatlantiska slavhandeln från 1750 till 1798, en fråga som historikerna gjort anspelningar på i över 30 år. Utförseln av slavar från västra Afrika var som kraftigast under 1700-talets andra hälft. Analysen visade att slavhandeln delvis tilltog i samband med klimatanomalierna.

Efficient Optimization Algorithms for Nonlinear Data Analysis

Identification of low-dimensional structures and main sources of variation from multivariate data are fundamental tasks in data analysis. Many methods aimed at these tasks involve solution of an optimization problem. Thus, the objective of this thesis is to develop computationally efficient and theoretically justified methods for solving such problems. Most of the thesis is based on a statistical model, where ridges of the density estimated from the data are considered as relevant features. Finding ridges, that are generalized maxima, necessitates development of advanced optimization methods. An efficient and convergent trust region Newton method for projecting a point onto a ridge of the underlying density is developed for this purpose. The method is utilized in a differential equation-based approach for tracing ridges and computing projection coordinates along them. The density estimation is done nonparametrically by using Gaussian kernels. This allows application of ridge-based methods with only mild assumptions on the underlying structure of the data. The statistical model and the ridge finding methods are adapted to two different applications. The first one is extraction of curvilinear structures from noisy data mixed with background clutter. The second one is a novel nonlinear generalization of principal component analysis (PCA) and its extension to time series data. The methods have a wide range of potential applications, where most of the earlier approaches are inadequate. Examples include identification of faults from seismic data and identification of filaments from cosmological data. Applicability of the nonlinear PCA to climate analysis and reconstruction of periodic patterns from noisy time series data are also demonstrated. Other contributions of the thesis include development of an efficient semidefinite optimization method for embedding graphs into the Euclidean space. The method produces structure-preserving embeddings that maximize interpoint distances. It is primarily developed for dimensionality reduction, but has also potential applications in graph theory and various areas of physics, chemistry and engineering. Asymptotic behaviour of ridges and maxima of Gaussian kernel densities is also investigated when the kernel bandwidth approaches infinity. The results are applied to the nonlinear PCA and to finding significant maxima of such densities, which is a typical problem in visual object tracking.

Building climate justice : an analysis of how the nexus between climate change and human rights shapes public policy agendas and alternatives

This thesis provides an analysis of how the nexus between climate change and human rights shapes public policy agendas and alternatives. It draws upon seminal work conducted by John Kingdon, whose landmark publication “Agendas, alternatives, and public policy” described how separate streams of problems, solutions, and politics converge to move an issue onto the public policy agenda toward potential government action. Building on Kingdon’s framework, this research explores how human rights contribute to surfacing the problem of climate change; developing alternative approaches to tackling climate change; and improving the political environment necessary for addressing climate change with sufficient ambition. The study reveals that climate change undermines the realization of human rights and that human rights can be effective tools in building climate resilience. This analysis was developed using a mixed methods approach and drawing upon substantial literature review, the researcher’s own participation in international climate policy design; elite interviews with thought leaders dealing with climate change and human rights; and regular inputs from focus groups comprised of practitioners drawn from the fields of climate change, development and human rights. This is a journal based thesis with a total of six articles submitted for evaluation, published in peer‐reviewed publications, over a five year period. Denna avhandling analyserar hur klimatfrågan och mänskliga rättigheter i samverkan formar den politiska agendan och det politiskt möjliga. Den bygger på banbrytande forskning av John Kingdon, vars publikation “Agendas, alternatives, and public policy” beskriver hur en fråga blir politiskt viktig och lyfts upp på den politiska agendan. Med utgångspunkt i Kingdons ramverk, utforskar avhandlingen hur mänskliga rättigheter bidrar till att blottlägga klimatfrågan som problem; utveckla alternativa metoder för att angripa och hantera klimatfrågan; samt skapa ett politiskt klimat nödvändigt för att på ett ambitiöst sätt kunna angripa klimatfrågan. Studien visar att klimatförändringar undergräver mänskliga rättigheterna men att arbete med mänskliga rättigheter kan vara ett effektivt verktyg för att stå emot och hantera effekterna av klimatförändringar. Analysen har genomförts med hjälp av en rad olika metoder vilka inkluderar litteraturstudier, författarens egna observationer under klimatförhandlingar; intervjuer med ledande tänkare inom klimatfrågan och mänskliga rättigheter; samt data insamlad genom fokusgrupper bestående av yrkesverksamma inom klimat, utveckling och mänskliga rättigheter. Avhandlingen är baserad på totalt sex artiklar som publicerats i fackgranskade tidskrifter under en femårsperiod.