Doktorand i meteorologi

Vill du arbeta med vindenergi, med stöd av kompetenta och trevliga kollegor i en internationell miljö? Vill du ha en arbetsgivare som satsar på ett hållbart medarbetarskap och erbjuder trygga, förmånliga arbetsvillkor? Välkommen att söka anställning som doktorand på Uppsala universitet, Campus Gotland.

Institutionen för geovetenskapers forskning och utbildning fokuserar på planeten jorden; hur liv uppstod på jorden, kritiska och sällsynta metaller och mineral, bergskedjebildning, jordskred och vulkaner, väder och klimat, vattenresurser, naturkatastrofer, energiresurser och hållbar utveckling. Institutionen är kunskapsmässigt mycket bred och har skapats genom en sammanslagning av fem tidigare fristående institutioner. Detta gör att vi idag är en av Europas mest heltäckande geovetenskapliga institutioner och vi bedriver utbildning och forskning både i Uppsala och i Visby.

Avdelningen för vindenergi på Campus Gotland bedriver tvärvetenskaplig verksamhet inom vindkraftsprojektering och hållbar energiomställning. Verksamheten omfattar undervisning, forskning och samverkansprojekt. Utbildningen består av undervisning på campus Gotland och distans på grundläggande- och avancerad nivå inom vindkraftprojektering och hållbar energiomställning. Inom forskningen har vi en gedigen bredd och samverkar både nationellt och internationellt. Idag omfattar verksamheten cirka 30 personer med både teknisk, natur- och samhällsvetenskaplig kompetens.

Avdelningen finns på Campus Gotland, ett internationellt campus mitt i världsarvsstaden Visby. Läs mer på avdelningens webbplats. 

Vid Uppsala universitet Campus Gotland finns en forskarskola inom hållbar utveckling – GRASS (Graduate School in Sustainability Studies). Nu startar en andra omgång av forskarskolan. Forskarskolans uppgift är att bedriva forskning utifrån centrala samhällsutmaningar, där lokal relevans möter internationell excellens. Här undersöks frågor om bland annat kulturarv, digitala metoder, hållbar konsumtion och framtida energisystem. Bevarande och förändring liksom definition och hantering av resurser är centrala aspekter. Forskarskolan är starkt förankrad i pågående tvärvetenskapliga samarbeten inom forskning och utbildning vilka bedrivs i en internationell miljö. Uppsala universitet Campus Gotland, där forskarskolan är belägen, utgör en knutpunkt för universitetets forskning och utbildning inom hållbarhet. Här arbetar vi tillsammans med internationella partners, gästforskare och lokala aktörer med ett särskilt fokus på kunskapsutveckling för att klara den omställning som behövs för att leva väl i en värld med klimatförändringar. Som doktorand kommer du vara del av denna tvärvetenskapliga forskningsmiljö. Du kommer även ta del av forskarskolans doktorandkurser, seminarier samt förstklassig doktorandhandledning.

Projektbeskrivning
Den snabba utvecklingen av den havsbaserade vindkraftsindustrin och kostnadsminskningen är en realistisk lösning för att nå 100 % förnybara system. Dock kan energifluktuationer vara problematiska i lokala eller regionala energisystem. Vindkraftsparker kan potentiellt hantera effektfluktuationer genom att använda exempelvis vätgaslagringssystem, vilka också kan användas för andra tillämpningar och därmed bidra till den gröna omställningen. För att förstå hur dessa tekniker kan tillämpas är det avgörande att ha högupplösta tidsserier som beskriver vindflödet, vilket kan uppnås genom användning av Large-Eddy Simulation (LES). 

Atmosfäriska flöden är i grunden komplexa, och behovet av att förstå dem ökar i takt med att klimatförändringarna intensifieras och skapar tidigare osedda atmosfäriska förhållanden. Forskare och ingenjörer utvecklar och använder avancerade beräkningsmodeller för att simulera atmosfären, men även med de mest avancerade modellerna är mängden data som genereras mycket omfattande. Denna data måste analyseras för att skapa en statistisk grund för en övergripande förståelse, vilket är en stor utmaning och kräver nya datadrivna metoder. 

Detta doktorandprojekt är en del av projektet ”WHYBS - Wind and Hydrogen systems” där två doktorander deltar. Doktorandprojektet fokuserar på den övergripande förståelsen av storskalig vindkraftspotential och kommer att ge input till det andra doktorandprojektet om hur stora vindkraftsparker till havs kan ge energi för vätgasproduktion som kan användas för lagring, användas av transportsektorn eller av storskaliga industriella applikationer.

Vindenergikomponenten i WHYBS kommer att bidra med viktig kunskap och en övergripande förståelse av den storskaliga vindenergipotentialen. Denna förståelse kommer att ge input till vätgaskomponenten i projektet, exempelvis genom insikter om effektpotential och variation beroende på olika styrstrategier för vindkraftsparker. Särskilt om dessa strategier uppdateras med hänsyn till både elektrisk- och vätgasproduktion. 

Syftet med detta doktorandprojekt är att utveckla nya metoder för dynamisk verifiering och validering (V&V) av de numeriska modellerna med hög tillförlitlighet samt att utveckla snabba maskininlärningsmodeller för korrekt förutsägelse av intermittens i vindkraftsparkens kraftproduktion under olika atmosfäriska förhållanden och driftsstrategier. För att uppnå detta kommer doktorandprojektet att fokusera på den fortsatta utvecklingen av etablerade numeriska modeller för att utföra high-fidelity-simuleringar av vindkraftsparker, inklusive belastningsberäkningar och olika driftsstrategier. De numeriska simuleringarna kommer att verifieras och valideras genom att använda maskininlärning och datadrivna metoder som specifikt syftar till kortsiktiga prognoser för dynamiken (t.ex. transformatorer) jämfört med de senaste mätmetoderna. En viktig aspekt av V&V är att förbättra den fysiska förståelsen av både modeller och mätningar, så det är av största vikt att maskininlärningsmetoderna bibehåller den fysiska tolkningsbarheten.

Large-Eddy Simulation (LES) kopplat till aeroelastiska turbinsmodeller representerar för närvarande den högsta möjliga noggrannheten för modellering av vindkraftsparker. Dock behöver den data som genereras från LES fortfarande efterbearbetas för att kunna ge en statistisk grund för generella slutsatser om flödesfenomen relaterade till vindkraftsparker.

Projektet är en del av Uppsala universitets tvärvetenskapliga forskarskola inom hållbar utveckling GRASS på Campus Gotland där du kommer sitta tillsammans med övriga doktorander i forskarskolan och delta i forskarskolans verksamhet. Projektet är även starkt relaterat till Campus Gotlands profilområde Energiomställning, vind och vatten.

Här kan du läsa mer om geovetenskapers forskningsprogram.

Arbetsuppgifter
Som doktorand i meteorologi med inriktning mot vindenergi kommer du även att delta i en forskargrupp som fokuserar på strömningsmekanik kring enskilda vindturbiner och vindkraftsparker. Detta projekt syftar till att vidareutveckla etablerade numeriska modeller för att även inkludera lastberäkningar. Utöver arbetet med forskningsprojekt och forskarutbildningskurser kommer du att delta i andra aktiviteter inom avdelningen för vindenergi. Dessa kan bestå av undervisning och/eller administrativa uppgifter och kommer att utgöra upp till 20 % av arbetstiden.

Kvalifikationskrav
Behörig till utbildning på forskarnivå är den som har

• avlagt examen på avancerad nivå inom teknik, fysik eller meteorologi, eller
• fullgjort minst 240 högskolepoäng, varav minst 60 högskolepoäng på avancerad nivå inklusive ett självständigt arbete om minst 15 högskolepoäng, eller
• på något annat sätt förvärvat i huvudsak motsvarande kunskaper.

Kunskaper inom matematik och fysik vid sidan om erfarenheter i användande av avancerade CFD-modeller samt programmering är ett krav.

Önskvärt/meriterande i övrigt
Erfarenhet av utveckling av avancerade numeriska simuleringsverktyg och metoder för maskininlärning är meriterande. Vi ser gärna att du har akademisk och/eller industriell erfarenhet inom vindkraftsområdet. 

Bestämmelser för doktorander återfinns i Högskoleförordningen 5 kap §§ 1-7 samt i universitetets regler och riktlinjer.

Om anställningen 
Anställningen är tidsbegränsad, enligt HF 5 kap § 7. Omfattningen är heltid. Tillträde 2025-08-25 eller enligt överenskommelse. Placeringsort: Visby, Gotland.

Upplysningar om anställningen lämnas av: Professor Stefan Ivanell, Avdelningsföreståndare. Telefonnummer (+46) 018-471 83 60. E-postadress stefan.ivanell@geo.uu.se

Välkommen med din ansökan senast den 16 april 2025, UFV-PA 2025/751.

Om Campus Gotland: Uppsala universitet Campus Gotland erbjuder det bästa av två världar: det fullskaliga universitetets breda utbud och tyngd inom utbildning och forskning, och ett unikt småskaligt campus i en tvärvetenskaplig forskningsmiljö. Campus Gotland utgör en knutpunkt för universitetets forskning och utbildning inom hållbarhet. Se hur det är att leva och bo på Gotland.