Winds and windstorms in northern Europe and Finland

Strong winds can cause large impacts and damage to society. Many sectors, such as wind energy, forestry and insurance, are highly affected by winds. Thus, preparedness and adaptation to winds and windstorms is essential in both weather (days) and climate (decades) time scales. The aim of this thesis is to better understand the near surface mean and extreme wind climate in northern Europe and Finland and the role of extratropical cyclones in contributing to the extreme winds. This thesis investigated the main characteristics of wind and windstorm climate in northern Europe and Finland over a 40-year period. The wind and windstorm climate was found to have large inter-annual and decadal variability and no significant linear trends. The well-known seasonal cycle was detected: winds in northern Europe are up to 30 % stronger in winter than in summer and while there are on average 5–6 windstorms per month in winter in northern Europe there are none in summer months. A more surprising result was that the number of all extratropical cyclones does not vary between seasons. Windstorms were found to be the most frequent over the Barents Sea whereas weaker extratropical cyclones occur over the land areas in northern Europe. The development and structure of strong winds in windstorms in northern Europe and Finland were examined. The results show that the strongest wind gusts associated with windstorms shift and extend from the warm sector to behind the cold front during the evolution. The cold-season (Oct–Mar) windstorms are overall stronger and spatially larger than warm-season (Apr–Sep) windstorms. For example, the central pressure is on average 9 hPa deeper and the maximum wind gust 2 ms-1 stronger in cold-season windstorms than in warm-season windstorms. Analysing a case study of storm Mauri, a damaging windstorm in Finland in September 1982, shows that an individual windstorm development can vary largely from the climate’s general concept. The case study also found that during storm Mauri the wind speeds over land areas in Finland are underestimated in the weather model by 2–13 ms-1 compared to observations, but the location of strong winds is correctly predicted. Lastly, this thesis investigated what meteorological factors affect the intensity of windstorms in northern Europe. This was studied by using an ensemble sensitivity method. The sensitivities of windstorm intensity to all studied meteorological factors were 20–75 % higher in the cold season than in the warm season. This implies that cold season windstorms are potentially better predictable than warm-season windstorms. The strongest impact to the intensity of northern Europe windstorms is from the low-level temperature gradient which is therefore an important variable to follow when forecasting windstorms. The results from this thesis highlight the importance of examining long-term inter-annual variations, instead of just linear trends, to get a broader understanding of the climate. Moreover, the results emphasize the need of both general conceptual models and individual case studies to better understand the large variety of windstorm development paths.Voimakkaat tuulet voivat aiheuttaa vaikutuksia ja tuhoja yhteiskunnalle. Tuulisuus vaikuttaa moniin aloihin, kuten tuulienergia-, metsä- ja vakuutussektoreihin. Varautuminen ja sopeutuminen tuuliin ja myrskyihin ovat näin ollen tärkeitä sekä sään (päiviä) että ilmaston (vuosikymmeniä) aikaskaaloissa. Tämän väitöskirjan tavoitteena on ymmärtää paremmin maanpinnan läheisten keski- ja äärituulten ilmastoa Pohjois-Euroopassa ja Suomessa sekä keskileveysasteiden matalapaineiden roolia äärituulten aiheuttajana. Tässä väitöskirjassa tutkittiin Pohjois-Euroopan ja Suomen tuuli- ja myrskyilmaston tyypillisiä piirteitä 40 vuoden jaksolta. Tuuli- ja myrskyilmastolle havaittiin tyypilliseksi suuri vuosien ja vuosikymmenien välinen vaihtelu ilman merkitseviä pitkänajan trendejä. Tutkimuksessa osoitettiin tiedetty kausivaihtelu: tuulet ovat Pohjois Euroopassa jopa 30 % voimakkaampia talvella kuin kesällä, ja talvikuukausina Pohjois-Euroopassa esiintyy keskimäärin 5–6 myrskyä kuukaudessa kun taas kesäkuukausina ei yhtään. Yllättävämpi tulos oli, että kaikkien matalapaineiden määrässä ei löydetty kausittaista vaihtelua. Myrskyjä havaittiin esiintyvän eniten Barentsin meren yllä kun taas heikommat matalapaineet esiintyvät Pohjois-Euroopan maa-alueilla. Työssä tutkittiin Pohjois-Euroopan myrskyihin liittyvien voimakkaiden tuulten kehittymistä ja rakennetta. Tulokset osoittavat, että voimakkaimmat myrskyihin liittyvät puuskat siirtyvät ja leviävät lämpimästä sektorista kylmän rintaman taakse myrskyn kehittymisen aikana. Kylmän vuodenajan (loka–maaliskuu) myrskyt ovat yleisesti voimakkaampia ja alueellisesti laajempia kuin lämpimän vuodenajan (huhti–syyskuu) myrskyt. Esimerkiksi myrskyn minimipaine on keskimäärin 9 hPa matalampi ja maksimipuuska 2 ms-1 voimakkaampi kylmänä kuin lämpimänä vuodenaikana. Tapaustutkimus Mauri-myrskystä, tuhoisasta myrskystä Suomessa 22.9.1982, osoittaa, että yksittäisen myrskyn kehitys voi poiketa suuresti ilmaston yleisestä kehitysmallista. Tapaustutkimuksessa selvisi myös, että säämalli aliarvioi Suomen maa-alueilla Mauri-myrskyn tuulennopeuksia 2–13 ms-1 havaintoihin verrattuna, mutta voimakkaiden tuulten sijainnit on ennustettu oikein. Viimeisimpänä väitöskirjassa tutkittiin mitkä meteorologiset tekijät vaikuttavat myrskyn voimakkuuteen Pohjois Euroopassa. Tätä tutkittiin käyttämällä nk. parviherkkyysmenetelmää. Myrskyn voimakkuuden herkkyydet kaikkiin tutkittuihin meteorologisiin tekijöihin olivat 20–75 % korkeampia kylmänä kuin lämpimänä vuodenaikana. Tämä viittaa siihen, että kylmän vuodenajan myrskyt ovat potentiaalisesti paremmin ennustettavissa kuin lämpimän vuodenajan myrskyt. Pohjois-Euroopan myrskyjen voimakkuuteen vaikuttaa eniten alailmakehän vaakasuuntainen lämpötilaero, joka täten on tärkeä seurattava muuttuja myrskyjä ennustettaessa. Tämän väitöskirjan tulokset korostavat tärkeyttä tarkastella pitkänajan vuosien välistä vaihtelua pelkkien lineaaristen trendien sijaan, jotta ilmastoa ymmärrettäisiin laajemmin. Lisäksi tulokset korostavat tarvetta sekä yleisille käsitemalleille että yksitäisille tapaustutkimuksille, jotta myrskyjen moninaisia kehityspolkuja ymmärrettäisiin paremmin

Winds and windstorms in northern Europe and Finland

Strong winds can cause large impacts and damage to society. Many sectors, such as wind energy, forestry and insurance, are highly affected by winds. Thus, preparedness and adaptation to winds and windstorms is essential in both weather (days) and climate (decades) time scales. The aim of this thesis is to better understand the near surface mean and extreme wind climate in northern Europe and Finland and the role of extratropical cyclones in contributing to the extreme winds. This thesis investigated the main characteristics of wind and windstorm climate in northern Europe and Finland over a 40-year period. The wind and windstorm climate was found to have large inter-annual and decadal variability and no significant linear trends. The well-known seasonal cycle was detected: winds in northern Europe are up to 30 % stronger in winter than in summer and while there are on average 5–6 windstorms per month in winter in northern Europe there are none in summer months. A more surprising result was that the number of all extratropical cyclones does not vary between seasons. Windstorms were found to be the most frequent over the Barents Sea whereas weaker extratropical cyclones occur over the land areas in northern Europe. The development and structure of strong winds in windstorms in northern Europe and Finland were examined. The results show that the strongest wind gusts associated with windstorms shift and extend from the warm sector to behind the cold front during the evolution. The cold-season (Oct–Mar) windstorms are overall stronger and spatially larger than warm-season (Apr–Sep) windstorms. For example, the central pressure is on average 9 hPa deeper and the maximum wind gust 2 ms-1 stronger in cold-season windstorms than in warm-season windstorms. Analysing a case study of storm Mauri, a damaging windstorm in Finland in September 1982, shows that an individual windstorm development can vary largely from the climate’s general concept. The case study also found that during storm Mauri the wind speeds over land areas in Finland are underestimated in the weather model by 2–13 ms-1 compared to observations, but the location of strong winds is correctly predicted. Lastly, this thesis investigated what meteorological factors affect the intensity of windstorms in northern Europe. This was studied by using an ensemble sensitivity method. The sensitivities of windstorm intensity to all studied meteorological factors were 20–75 % higher in the cold season than in the warm season. This implies that cold season windstorms are potentially better predictable than warm-season windstorms. The strongest impact to the intensity of northern Europe windstorms is from the low-level temperature gradient which is therefore an important variable to follow when forecasting windstorms. The results from this thesis highlight the importance of examining long-term inter-annual variations, instead of just linear trends, to get a broader understanding of the climate. Moreover, the results emphasize the need of both general conceptual models and individual case studies to better understand the large variety of windstorm development paths.Voimakkaat tuulet voivat aiheuttaa vaikutuksia ja tuhoja yhteiskunnalle. Tuulisuus vaikuttaa moniin aloihin, kuten tuulienergia-, metsä- ja vakuutussektoreihin. Varautuminen ja sopeutuminen tuuliin ja myrskyihin ovat näin ollen tärkeitä sekä sään (päiviä) että ilmaston (vuosikymmeniä) aikaskaaloissa. Tämän väitöskirjan tavoitteena on ymmärtää paremmin maanpinnan läheisten keski- ja äärituulten ilmastoa Pohjois-Euroopassa ja Suomessa sekä keskileveysasteiden matalapaineiden roolia äärituulten aiheuttajana. Tässä väitöskirjassa tutkittiin Pohjois-Euroopan ja Suomen tuuli- ja myrskyilmaston tyypillisiä piirteitä 40 vuoden jaksolta. Tuuli- ja myrskyilmastolle havaittiin tyypilliseksi suuri vuosien ja vuosikymmenien välinen vaihtelu ilman merkitseviä pitkänajan trendejä. Tutkimuksessa osoitettiin tiedetty kausivaihtelu: tuulet ovat Pohjois Euroopassa jopa 30 % voimakkaampia talvella kuin kesällä, ja talvikuukausina Pohjois-Euroopassa esiintyy keskimäärin 5–6 myrskyä kuukaudessa kun taas kesäkuukausina ei yhtään. Yllättävämpi tulos oli, että kaikkien matalapaineiden määrässä ei löydetty kausittaista vaihtelua. Myrskyjä havaittiin esiintyvän eniten Barentsin meren yllä kun taas heikommat matalapaineet esiintyvät Pohjois-Euroopan maa-alueilla. Työssä tutkittiin Pohjois-Euroopan myrskyihin liittyvien voimakkaiden tuulten kehittymistä ja rakennetta. Tulokset osoittavat, että voimakkaimmat myrskyihin liittyvät puuskat siirtyvät ja leviävät lämpimästä sektorista kylmän rintaman taakse myrskyn kehittymisen aikana. Kylmän vuodenajan (loka–maaliskuu) myrskyt ovat yleisesti voimakkaampia ja alueellisesti laajempia kuin lämpimän vuodenajan (huhti–syyskuu) myrskyt. Esimerkiksi myrskyn minimipaine on keskimäärin 9 hPa matalampi ja maksimipuuska 2 ms-1 voimakkaampi kylmänä kuin lämpimänä vuodenaikana. Tapaustutkimus Mauri-myrskystä, tuhoisasta myrskystä Suomessa 22.9.1982, osoittaa, että yksittäisen myrskyn kehitys voi poiketa suuresti ilmaston yleisestä kehitysmallista. Tapaustutkimuksessa selvisi myös, että säämalli aliarvioi Suomen maa-alueilla Mauri-myrskyn tuulennopeuksia 2–13 ms-1 havaintoihin verrattuna, mutta voimakkaiden tuulten sijainnit on ennustettu oikein. Viimeisimpänä väitöskirjassa tutkittiin mitkä meteorologiset tekijät vaikuttavat myrskyn voimakkuuteen Pohjois Euroopassa. Tätä tutkittiin käyttämällä nk. parviherkkyysmenetelmää. Myrskyn voimakkuuden herkkyydet kaikkiin tutkittuihin meteorologisiin tekijöihin olivat 20–75 % korkeampia kylmänä kuin lämpimänä vuodenaikana. Tämä viittaa siihen, että kylmän vuodenajan myrskyt ovat potentiaalisesti paremmin ennustettavissa kuin lämpimän vuodenajan myrskyt. Pohjois-Euroopan myrskyjen voimakkuuteen vaikuttaa eniten alailmakehän vaakasuuntainen lämpötilaero, joka täten on tärkeä seurattava muuttuja myrskyjä ennustettaessa. Tämän väitöskirjan tulokset korostavat tärkeyttä tarkastella pitkänajan vuosien välistä vaihtelua pelkkien lineaaristen trendien sijaan, jotta ilmastoa ymmärrettäisiin laajemmin. Lisäksi tulokset korostavat tarvetta sekä yleisille käsitemalleille että yksitäisille tapaustutkimuksille, jotta myrskyjen moninaisia kehityspolkuja ymmärrettäisiin paremmin

Climatology, variability, and trends in near-surface wind speeds over the North Atlantic and Europe during 1979-2018 based on ERA5

This study presents the monthly 10‐m wind speed climatology, decadal variability and possible trends in the North Atlantic and Europe from ERA5 reanalysis from 1979 to 2018 and investigates the physical reasons for the decadal variability. Additionally, temporal time series are examined in three locations: the central North Atlantic, Finland and Iberian Peninsula. The 40‐year mean and the 98th percentile wind speeds emphasize a distinct land‐sea contrast and a seasonal variation with the strongest winds over the ocean and during winter. The strongest winds and the highest variability are associated with the storm tracks and local wind phenomena such as the mistral. The extremeness of the winds is examined with an extreme wind factor (the 98th percentile divided by mean wind speeds) which in all months is higher in southern Europe than in northern Europe. Mostly no linear trends in 10‐m wind speeds are identified in the three locations but large annual and decadal variability is evident. The decadal 10‐m wind speeds were stronger than average in the 1990s in northern Europe and in the 1980s and 2010s in southern Europe. These decadal changes were largely explained by the positioning of the jet stream and storm tracks and the strength of the north–south pressure gradient in the North Atlantic. The 10‐m winds have a positive correlation with the North Atlantic Oscillation in the central North Atlantic and Finland on annual scales and during cold season months and a negative correlation in Iberian Peninsula mostly from July to March. The Atlantic Multi‐decadal Oscillation has a moderate negative correlation with the winds in the central North Atlantic but no correlation in Finland and Iberian Peninsula. Overall, our results emphasize that while linear trends in wind speeds may show a general long‐term trend, more information on the changes is obtained by analysing long‐term variability.This study presents the monthly 10-m wind speed climatology, decadal variability and possible trends in the North Atlantic and Europe from ERA5 reanalysis from 1979 to 2018 and investigates the physical reasons for the decadal variability. Additionally, temporal time series are examined in three locations: the central North Atlantic, Finland and Iberian Peninsula. The 40-year mean and the 98th percentile wind speeds emphasize a distinct land-sea contrast and a seasonal variation with the strongest winds over the ocean and during winter. The strongest winds and the highest variability are associated with the storm tracks and local wind phenomena such as the mistral. The extremeness of the winds is examined with an extreme wind factor (the 98th percentile divided by mean wind speeds) which in all months is higher in southern Europe than in northern Europe. Mostly no linear trends in 10-m wind speeds are identified in the three locations but large annual and decadal variability is evident. The decadal 10-m wind speeds were stronger than average in the 1990s in northern Europe and in the 1980s and 2010s in southern Europe. These decadal changes were largely explained by the positioning of the jet stream and storm tracks and the strength of the north-south pressure gradient in the North Atlantic. The 10-m winds have a positive correlation with the North Atlantic Oscillation in the central North Atlantic and Finland on annual scales and during cold season months and a negative correlation in Iberian Peninsula mostly from July to March. The Atlantic Multi-decadal Oscillation has a moderate negative correlation with the winds in the central North Atlantic but no correlation in Finland and Iberian Peninsula. Overall, our results emphasize that while linear trends in wind speeds may show a general long-term trend, more information on the changes is obtained by analysing long-term variability.Peer reviewe

Characteristics of extratropical cyclones and precursors to windstorms in northern Europe

Peer reviewe

Salamahavainnot 2016 - Lightning observations in Finland, 2016

Ilmatieteen laitos on koonnut ja julkaissut salamanlaskijoiden havainnot vuosilta 1960–1997. Vuodesta 1998 lähtien kaikki järjestelmälliset maasalamahavainnot perustuvat salamanpaikantimeen, jonka nykyinen malli aloitti toimintansa elokuussa 1997. Se käsitti 2016 kahdeksan anturia, pohjoisin Lokassa. Vuodesta 2002 mukana ovat olleet lisäksi Norjan ja Ruotsin anturit, joiden ansiosta koko Lappi on katettu ja suorituskyky on parantunut myös muualla Suomessa, sekä yksi anturi Virossa (mukaan vuonna 2005) ja kolme anturia Liettuassa (mukaan 2014). Laitteisto paikantaa maasalamoista erikseen jokaisen osaiskun ja ryhmittelee ne kokonaisiksi salamoiksi. Paikannettu salama voi sisältää 1-15 iskua; keskiarvo Suomessa on vajaa kaksi iskua/salama. Tilastoinnin pohjana käytetään salama- eikä iskumääriä, koska salama on ilmastollisesti edustavampi suure. Kesän 2016 aikana paikannettiin Suomen noin 115 000 maasalamaa, joka on hieman alle keskimääräisen (138 000). Suurin osa salamoista esiintyi heinäkuussa (80 000), ja touko-, kesä- ja elokuussa määrät olivat noin puolet keskimääräisestä

Review on winds, extratropical cyclones and their impacts in Northern Europe and Finland

Strong winds caused by powerful extratropical cyclones are one of the most dangerous and damaging weather phenomena in Northern Europe. Stormy winds can generate extreme waves and rise the sea level, which leads occasionally to storm surges in coastal areas. In land areas, strong winds can cause extensive forest damage. In general, windstorms induce annually significant damage for society. Moreover, due to climate change, the frequency and the impacts caused by the windstorms is changing. In this report, we introduce a literature review on the occurrence of strong winds, extratropical cyclones and their impacts in Northern Europe. We present the most important findings on both past trends and current climate on wind speeds and extratropical cyclones based on in-situ measurements and reanalysis data. We also briefly analyse impacts caused by extreme convective weather. Furthermore, we aim to respond to the question on how the wind climate in Northern Europe is going to change in the future under climate change. The decadal changes in the frequency of extratropical cyclones in Northern Europe follows the changes in the storm track regions. Regarding the past climate, confident estimates of the past trends are difficult to make due to inhomogeneities in the number and type of assimilated wind speeds into reanalysis data. Based on homogenized in-situ observations, the wind climatology in 1959-2015 in Finland shows a slight downward trend, but no trend is evident in the number of potential forest damage days in Finland. Possible change points are however detected for wind speeds and the impacts. Forest damage is not only a function of wind speeds but also the environmental factors, such as the amount of frost in the ground, play a role. In the future, the strongest signal in Northern Europe for slightly increasing wind speeds is in the autumn while other seasons do not show remarkable trends. It has been shown that the total number of the strongest windstorms are projected to decrease in the North Atlantic and Europe, but regional differences are likely to appear due to changes in the storm tracks. The strong wind gusts associated with thunderstorms in parts of Northern Europe will likely increase in frequency by the end of the 21st century.Voimakkaista keskileveysasteiden matalapaineista johtuvat myrskytuulet ovat yksi eniten vaaraa ja vahinkoa aiheuttavista sääilmiöistä Pohjois-Euroopassa. Myrskytuulet aiheuttavat korkeita aaltoja ja nostavat meriveden pintaa, mikä johtaa toisinaan merivesitulviin. Sisämaassa voimakkaat myrskytuulet aiheuttavat ajoittain laajoja metsätuhoja. Myrskyistä koituu vuosittain merkittäviä vahinkoja yhteiskunnalle. Ilmastonmuutoksen myötä myrskyjen toistuvuus ja tuulista johtuvat tuhot muuttuvat. Raportissa käydään kirjallisuuden pohjalta läpi voimakkaiden tuulien ja myrskyjen esiintyvyyttä Pohjois-Euroopassa. Raportissa esitellään tärkeimmät havaintoihin ja uusanalyyseihin perustuvat tutkimustulokset tuulista, myrskyistä ja niiden vaikutuksista. Lisäksi esitellään lyhyesti muutoksia konvektiivisten säähäiriöiden aiheuttamissa tuulissa. Lopuksi pyritään vastaamaan kysymykseen, miten tuulisuus tulee muuttumaan Pohjois-Euroopassa ilmastonmuutoksen myötä. Myrskyjen lukumäärän alueelliset muutokset ovat sidoksissa myrskyratojen muutoksiin. Menneiden myrskytrendien tutkiminen uusanalyysien avulla on kuitenkin osoittautunut ongelmalliseksi, koska eri uusanalyyseihin on assimiloitu vaihteleva määrä ilmakehän havaintoja ja siten aineisto on epähomogeenista. Yksittäisten uusanalyysien pohjalta ei näin ollen voida tehdä varmoja johtopäätöksiä menneistä myrskytrendeistä. Kirjallisuuden mukaan voimakkaat tuulet ovat olleet Suomessa laskusuunnassa vuosina 1959-2015, mutta potentiaaliset metsätuhopäivät Suomessa eivät näytä vähentyneen. Metsätuhojen määrään vaikuttaa tuulisuuden lisäksi myös muun muassa maaperän roudan määrä. Metsätuhojen ja tuulisuuden trendeissä on lisäksi havaittu viime vuosina mahdollisia käännekohtia. Tutkimusten mukaan Pohjois-Euroopassa ei ole odotettavissa suurta muutosta tuulisuudessa, joskin syksyisin keskimääräisen tuulisuuden odotetaan hieman lisääntyvän. Voimakkaiden myrskyjen kokonaislukumäärä Pohjois-Atlantilla tulee todennäköisesti laskemaan, mutta alueellisia eroja voi ilmetä myrskyratojen muutoksista johtuen. Kesän rajuilmoihin liittyviä voimakkaita tuulenpuuskia voi vuosisadan loppuun mennessä Pohjois-Euroopassa esiintyä useammin kuin nykyilmastossa

Monoterpenes’ oxidation capacity and rate over a boreal forest : temporal variation and connection to growth of newly formed particles

Peer reviewe

Storm Aila : An unusually strong autumn storm in Finland

Satellite image of storm Aila on 17 September 2020 at 0900 utc. Storm Aila was a high-impact autumn storm in Finland which was well predicted by medium-range forecasts. The extreme winds caused by Aila established new Finnish records for the month of September. (Source: Finnish Meteorological Institute/EUMETSAT.)Peer reviewe

Thunderstorm Activity and Extremes in Vietnam for the Period 2015–2019

Within a meteorological capacity building project in Vietnam, lightning location data and manual (human-observed) thunderstorm day observations were analyzed for the period 2015–2019. The lightning location dataset, based on the global lightning detection system Vaisala GLD360, consists of a total of 315,522,761 lightning strokes. The results indicate that, on average, 6.9 million lightning flashes per year occur in the land areas of Vietnam; this equals a lightning flash density of 20 flashes km−2 yr−1. The largest average annual flash density values occur in three regions in North, Central and South Vietnam. The majority of lightning occurs in the monsoon season (April–September), peaking in May, while in October–March, the lightning activity is very modest. During individual intense thunderstorm days, the flash density may exceed 12 flashes km−2 day−1. Thunderstorms in Central Vietnam are generally more intense, i.e., more lightning is expected on average per one thunderstorm day in Central Vietnam than in other regions. This study is a continuation of several years of meteorological capacity building in Vietnam, and the results suggest that large socio-economic benefits can be received by understanding the local thunderstorm climatology in high detail, especially in a country such as Vietnam, where lightning causes substantial socio-economic losses annually

The Impact of Serial Cyclone Clustering on Extremely High Sea Levels in the Baltic Sea

In the Baltic Sea, sea level variations are often very pronounced. During the winter season, storm surges caused by strong extratropical cyclones (ETCs) can have major societal impacts on coastal cities. In this study, using reanalysis-based cyclone tracks and in-situ tide gauge records, we show that serial cyclone clustering (SCC) leads to higher sea levels in the Baltic Sea than situations where only one ETC passes the tide gauge. Consequently, almost half of extreme sea level events in the Baltic Sea are associated with cyclone clustering periods. For example, in Helsinki, 45% of the extreme sea level events coincided with SCC periods of three or more ETCs, while only 6% of the events coincided with a single ETC. Our study represents a significant advance in the understanding of the factors influencing sea level variations in the Baltic Sea.Peer reviewe