LEE- Atmosfer Bilimleri-Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/19193

Gözat

Yazar "Deniz, Ali" ile LEE- Atmosfer Bilimleri-Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    Meteoroloji 16. (Iğdır) Bölge Müdürlüğü'ne bağlı havalimanlarının sis analizi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022) Uğurluel, Gülneşe ; Deniz, Ali ; Özdemir, Emrah Tuncay ; 511191011 ; Atmosfer Bilimleri Programı
    Teknolojik gelişmeler son yıllarda hızlı bir ivme kazanmış durumdadır. Bu gelişmeler enerji, sağlık, otomotiv, bilişim teknolojileri, inşaat, havacılık vs. olmak üzere pek çok sektörü kapsamaktadır. Havacılık sektörü açısından bakılacak olunursa teknolojik gelişmelerin en çok yaşandığı sektörlerin başında gelmektedir. Havacılık sivil ve askeri havacılık olacak şekilde iki farklı kategoriye ayrılmaktadır. Teknolojik gelişmeler özellikle sivil havacılığın daha popüler olmasına büyük katkı sağlamaktadır. Sivil havacılık içerisinde de özellikle havayolu şirketlerine ait tarifeli uçuşlar, teknolojik gelişmelere paralel olarak her geçen gün daha da çok yolcu tarafından tercih edilmektedir. Yolcuların havayolunu tercih etmesi, havayolu şirketlerinin de kendilerini geliştirmesine yönelik kararlar almasında etkili olan sebeplerden biridir. Havayolu şirketlerinin almış olduğu kararlardan en önemlisi öncelikle uçuş güvenliğini sağlamaktır. Ayrıca uçuş güvenliğine ek olarak ticari hedeflerini koruyacak şekilde daha fazla yatırım yapmak ve kar oranında büyük artışların elde edilmesini sağlayacak önlemler almak da yine havayolu şirketlerinin almış olduğu kararlardandır. Havayolu şirketleri hem uçuş güvenliği açısından hem de ticari hedefler açısından uçuşların kaza, kırım, gecikme veya ertelenme gibi problemlerle karşılaşmaması için çeşitli önlemler almaktadır. Bu aşamada öncelikle probleme sebep olan etmenin tespiti ve o probleme yönelik önlemler alınması büyük önem taşımaktadır. Bu problemler teknik arızalardan kaynaklı, uçuş mürettebatından kaynaklı, iletişimden kaynaklı, bakımdan kaynaklı veya meteorolojik şartlardan kaynaklı olacak şekilde pek çok etmene bağlı olabilir. Özellikle kötü meteorolojik şartlar uçuş operasyonlarını büyük oranda etkilemektedir. Uçuş güvenliğini tehdit eden meteorolojik hadiselerden başlıcaları kül bulutu, buzlanma, şiddetli yağış, yıldırım çarpması, gök gürültülü fırtınalar, türbülans, rüzgar kayması, şiddetli rüzgar ve sis olarak belirtilebilir. Tüm bu hadiseler içerisinde en tehlikelilerinden biri sis hadisesidir. Bu tezde de sis hadisesi üzerine çalışılmıştır. Havalimanlarında meydana gelen sis hadisesi uçuşun kaza veya kırımla sonuçlanması gibi çok ciddi durumlara yol açabilmektedir. Sisli bir havadaki uçuş operasyonu kaza veya kırımla sonuçlanmasa bile uçuşun iptal edilmesi, ileri bir saate ertelenmesi veya başka bir havalimanına yönlendirilmesi gibi durumlara neden olabilmektedir. Tüm bu durumlar hem yolcular hem de havayolu şirketleri açısından oldukça dezavantaj yaratmaktadır. Yolcular bakımından vakit kaybı olurken; havayolu şirketleri açısından çok büyük maddi kayıplara yol açmaktadır. Özellikle başka bir havalimanına yönlendirilen uçuş, havayolu şirketi açısından çok büyük yakıt kaybı ve dolayısıyla çok büyük maddi zarar demektir. Türkiye'de pek çok havalimanında sis hadisesi gözlemlenmekte ve uçuş operasyonları bu yüzden sıkıntı yaşamaktadır. Özellikle Türkiye'nin doğusu ve kuzeydoğusunda kışın meydana gelen sis hadisesi uçuşların ertelenmesindeki veya başka bir havalimanına yönlendirilmesindeki en temel sebeptir. Başka bir havalimanına yönlendirilen uçuş daha fazla problemi beraberinde getirmektedir. Çünkü başka bir havalimanına yönlendirildiği zaman yakıt kaybının yanı sıra havayolu trafiğini olumsuz etkilemesi ve dolayısıyla o havalimanında çalışan personel içide ekstra bir stres doğurması bakımından da ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada Türkiye'nin kuzeydoğusunda bulunan ve Meteoroloji 16. (Iğdır) Bölge Müdürlüğü'ne bağlı olan Iğdır Şehit Bülent Aydın havalimanı (ICAO Kodu: LTCT), Kars Harakani havalimanı (LTCF) ve Ağrı Ahmed-i Hani havalimanı (LTCO) için 2011-2020 yılları arasındaki 10 yıllık periyodu kapsayacak şekilde havalimanlarının sis karakteristiğini açıklamak hedeflenmiştir. Bu hedef doğrultusunda sis ile ilgili bir takım analizler ve sınıflandırmalar yapılmıştır. Analizler ve sınıflandırmalar yapılmadan önce sis hadisesini ve sis tiplerinin özelliklerini daha net açıklamak amacıyla geniş çaplı literatür araştırması yapılmıştır. Ardından çalışmada kullanılan havalimanlarına ait teknik bilgilere yer verilmiştir. Bu teknik bilgilere Devlet Hava Meydanları İşletmesi ve Meteoroloji Genel Müdürlüğü sayfasından ulaşılmıştır. Yöntem kısmında sis analizi ve sınıflandırılmasında kullanılan metodlara yer verilmiştir. Sis analizindeki başlıca yöntem sis tanımının temel alınmasıdır. Sis tiplerinin sınıflandırılmasında ise kullanılan yöntemler sisin görüş mesafesine göre sınıflandırılması, sisin sıcaklığa göre sınıflandırılması, sisin havacılık raporlarındaki kriterlere göre sınıflandırılması ve sisin birincil fiziksel oluşum mekanizmasına göre sınıflandırılması olacak şekilde dört yöntem altında incelenmiştir. Daha sonra analiz kısmına geçilmiştir. İstatistisel analizler kısmında detaylı bir şekilde bir çok analiz yapılmıştır Bu analizler; sisli günlerin yıllık dağılımı analizi, sisli günlerin aylık dağılımı analizi, sisli günlerin mevsimsel dağılımı analizi, sisli rasatların saatlik dağılımı analizi, sisli rasatların rüzgar yönü analizi, sisli rasatların rüzgar hızı analizi, sisli rasatların hakim rüyet analizi, sisli rasatların RVR (Runway Visual Range) analizi, sisli rasatların bulut analizi, sisli rasatların basınç analizi, sisli rasatların sıcaklık analizi ve sisli rasatların sıcaklık çiy noktası yayılımı (TDS- Temperature Dewpoint Spread) analizidir. İstatistiksel analizlerden sonra sis tipleri analizlerden elde edilen sonuçlar ve daha önce belirtilen yöntemler kullanılarak sınıflandırılmıştır. Sis tiplerinin sınıflandırılması dört alt başlık altında incelenmiştir. Bunlar; görüş mesafesine göre sis tiplerinin yoğunluğunun sınıflandırılması, sıcaklığa göre sis tiplerinin sınıflandırılması, havacılık raporlarındaki kriterlere göre sis tiplerinin sınıflandırılması ve birincil fiziksel oluşum mekanizmasına göre sis tiplerinin sınıflandırılması şeklindedir. Yapılan tüm istatistiksel analizlere göre incelenen periyot boyunca Iğdır Şehit Bülent Aydın havalimanında sisli gün sayısı 41; ortalaması 5,125 gün, Kars Harakani havalimanında sisli gün sayısı 296; ortalaması 29,6 gün ve son olarak Ağrı Ahmed-i hani havalimanında sisli gün sayısı 464; ortalaması 46,4 gün olarak tespit edilmiştir. Her üç havalimanı için en sisli ay Aralık ayı ve en sisli mevsimde kış mevsimidir. Sis hadisesi Iğdır Şehit Bülent Aydın havalimanında ve Ağrı Ahmed-i Hani havalimanında 06.50 UTC (Coordinated Universal Time) de en fazla gözlemlenirken; Kars Harakani havalimanında 05.50 UTC de en fazla gözlemlenmiştir. Analizler sonucunda rüzgar hızı analizi, basınç analizi ve sıcaklık çiy noktası yayılımı analiziyle ilgili ekstrem değerler tespit edilmiştir. Rüzgar hızı analize göre Iğdır Şehit Bülent Aydın havalimanı için 20 ve 25 Kt, Kars Harakani havalimanı için 16 Kt ve Ağrı Ahmed-i Hani havalimanı için 26 Kt ekstrem rüzgar değerleri tespit edilmiştir. Basınç analizine göre Iğdır Şehit Bülent Aydın havalimanında 999 hPa, Kars Harakani havalimanında 1001 hPa ve Ağrı Ahmed-i Hani havalimanında 997 hPa basınç değerleri tespit edilerek, alçak basınç merkezlerindeki sisin varlığı ispatlanmıştır. Sıcaklık çiy noktası yayılımı analizine göre de Ağrı Ahmed-i Hani havalimanı için 4-5 ve 6 °C'de ekstrem TDS değerleri tespit edilmiştir. Sis tipi sınıflandırılmasına göre Iğdır Şehit Bülent Aydın havalimanında ve Kars Harakani havalimanında sırasıyla % 42,61 ve %60,26 oranında orta yoğunlukta sis öne çıkarken; Ağrı Ahmed-i Hani havalimanında %44,39'luk oranla zayıf yoğunlukta sis öne çıkmaktadır. Sıcaklığa göre sis tipi sınıflandırması sonucunda sadece Kars Harakani havalimanında ve Ağrı Ahmed-i Hani havalimanında buz sisi tespit edilirken; her üç havalimanı için soğuk sis baskın olarak tespit edilmiştir. Son olarak, Tardif ve Rasmussen'in sis tipi sınıflandırma algoritması kullanılarak sisler birincil fiziksel oluşum mekanizmasına göre sınıflandırılmıştır. Bu sınıflandırma sonucunda Iğdır Şehit Bülent Aydın havalimanında %39,02'lik oranla en fazla yağış sisi tespit edilirken; Kars Harakani havalimanında ve Ağrı Ahmed-i Hani havalimanında sırasıyla %33,11 ve %58,84'lük oranla en fazla rasyasyon sisi tespit edilmiştir.
  • Öge
    Yer tabanlı uzaktan algılama sistemleri kullanılarak Akdeniz bölgesinde hortum hadiselerinin sinoptik analizi ve modellenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Özgenç, Ramazan ; Deniz, Ali ; Meteoroloji Mühendisliği, Atmosfer Bilimleri
    Hortum hadiseleri, Amerika Birleşik Devletleri başta olmak üzere, Avrupa, Güney Afrika, Asya'nın güneyi, Japonya'dan Avustralya'ya kadar dünyanın birçok noktasında görülmektedir. Dünyada meteorolojik hadiseler içinde can ve mal kayıplarının en önemli nedenlerinden biridir. Dünyada olduğu gibi Türkiye'de de hortumlar ile birlikte kuvvetli fırtınalar, kuvvetli yağış ve dolu gibi meteorolojik hadiseler beraber görülmektedir. Türkiye'de hortum olaylarına ilişkin açık bir kaynak bulunmadığından, Türkiye'de gerçekleşen hortumların zamansal ve mekânsal analizi için Avrupa Şiddetli Hava Olayları Veritabanı (ESWD) içerisindeki 1818-2018 yılları arasında Türkiye'de gerçekleşen hortum olaylarına ilişkin kayıtlar kullanılmıştır. Bu Veritabanı gazete ve çeşitli gönüllü kaynaklarından aldığı veriyi 4 kategoride doğrulayarak yayınlamaktadır. Türkiye'de gerçekleşen hortum hadiselerine ilişkin veritabanında son yıllarda önemli bir artış meydana gelmiştir. 1818-2018 yılları arası 450 hortum hadisesinin 447'sı 1997 yılından sonra kaydedilmiştir. Bu durumun hortumun gerçekleştiği alanlarda artan nüfusla birlikte daha çok can ve mal kaybıyla medyada daha çok yer bulması verilerin toplanmasında kolaylaştırıcı bir rol oynamıştır. Hortumlar, Türkiye'de deniz etkisinden dolayı daha çok denize kıyısı olan Akdeniz Karadeniz, Ege ve Marmara Bölgelerinde görülmesine karşın Doğu Anadolu'nun yüksek platolarında ve İç Anadolu'da seyrekte olsa görülmekte ve ciddi can ve mal kaybına sebep olmaktadır. Kasım-aralık arasındaki dönemde İzmir'den Antalya sahil bandına kadar uzanan kısımda ağırlıklı görülürken, temmuz-eylül arası ise yoğun bir şekilde Karadeniz sahil bandında gözlemlenmiştir. Karadeniz sahil bandında bu aylarda deniz suyu sıcaklığının diğer ayların 6 ºC ila 8 ºC üzerinde 22 ºC-24 ºC arasında seyretmesi nemli ve sıcak deniz havasının yükselici hava hareketlerini tetikleyerek daha yukarı enlemlerden gelen siklonların getirdiği soğuk hava ile birleştiğinde şiddetli konvektif fırtınaların oluşmasına katkı yapmaktadır. Aynı zamanda Doğu Anadolu'nun platolarında mayıs döneminde meydana gelen hortum hareketleri yüzeyin hızla ısınması ile eriyen karın ortamdaki nemi artması hortum hareketlerini arttırmaktadır (Bozkurt, 2011). Ayrıca Türkiye'de kasım-şubat arası soğuk dönemde çok sayıda Akdeniz siklonu Türkiye'nin Ege ve Akdeniz kıyılarını etkisi altına almaktadır. Bu siklonların beraberlerinde getirdikleri sıcak ve nemli Akdeniz havasını atmosferin üst seviyelerine taşıyarak burada mevcut bulunan soğuk hava ile teması kararsız atmosfer koşullarının oluşmasına katkı sağlayarak hortum, kuvvetli rüzgarlar, dolu, şiddetli sağanak ve sel gibi birçok meteorolojik olayların meydana gelmesine neden olmaktadır. Bu nedenle Türkiye'de hortumun meydana gelmesinde deniz etkisi, siklonlar ve topografya önemli katkı yapmaktadır. Türkiye'de kayda geçen ilk hortum hadisesi 1818 yılında görülmüştür. İlk can kaybı ise İstanbul Büyükçekmece önce su üzerinde başlayan 2 kişinin ölümüne 14 kişinin yaralanmasına neden olan F2 şiddetindeki hortumdur. En ölümcül hortum hadisesi ise 1930 yılında Edirne'de 20 kişinin öldüğü ve şiddetinin bilinmediği hortum hadisesidir. 2018 yılı sonuna kadar çeşitli ölçeklerde meydana gelen hortum hadiselerinde 41 kişi ölmüş 114 kişi ise yaralanmıştır. 450 hortum hadisesinin %31,69 sonbahar, %26,33 kış, %22,54 ilkbahar, %19,64'ü ise yaz aylarında gerçekleşmiştir. Türkiye'de hortumlar en çok ocak, mayıs ve ekim aylarında görülürken en az nisan ve ağustos ayında görülmüştür. Hortumların önemli bir kısmı gün ışığın olduğu saatte oluşurken gece saatlerinde oluşan hortumlarda görülmüştür. Hortumlar en çok gün ışığının dik geldiği öğlen ve öğleden sonra 09:00-14:00 Eşgüdümlü Evrensel Zaman (UTC) saatleri arasında meydana gelmiştir. Hortumların en az görüldüğü saat dilimi ise 01:00 UTC olarak gerçekleşmiştir. Fujita ölçeğine göre F3 şiddetinde %1.29, F2 şiddetinde %13.55, F1 şiddetinde %62,58 ve F0 şiddetinde 22.58% oranlarında gerçekleşmiştir. Burada F0 şiddetindeki hortumlarının 3 tanesi hariç deniz üzerinde ve kıyıda gerçekleşmiştir. Bu durum mezosiklonik olmayan daha çok su yüzeyinde oluşan F0 şiddetindeki su hortumların olduğunu göstermektedir. Su hortumları sonbahar mevsiminde karada görülenlerin neredeyse iki katı oranında görülmüştür. Diğer mevsimlerde ise görülme sayıları neredeyse birbirine yakın gerçekleşmiştir. Ayrıca mayıs ve aralık ayları arasında kara hortumlarından çok daha fazla görülmüştür. Türkiye'de en uzun yol giden hortum F1 şiddetinde ve 14 km mesafe katetmiştir. Türkiye'de hortumlar ağırlıklı olarak 3-4 km aralığında yol gitmiş ve 550 metre yol genişliğine ulaşan hortumlar görülmüştür. Ağırlıklı yol genişliği ise 150-200 metre olarak gerçekleşmiştir. Türkiye'de hortumların yaklaşık %81'inin güneyli yönlerden kuzeyli yönlere ilerledikleri tespit edilmiştir. Akdeniz Bölgesi hortum hareket yönlerinin bu oranın yükselmesine katkı yaptığı görülmüştür. Bu çalışmanın ikinci bölümünde; Sayısal Hava Tahmin Modeli (WRF) V4.1.2 modeli için veri olarak Global Data Assimilation System (GDAS), 0.25° Final Analysis ve diğer çalışmalar için de ERA-5 verisetleri kullanılmıştır. İlk hadise için 13.11.2017 00 UTC'den 14.11.2017 00 UTC'ye kadar ve ikinci hadise için 17.01.2016 00 UTC'den 18.01.2016 00 UTC'ye kadar olan veriler modele tanıtılmıştır. Türkiye'nin Akdeniz Bölgesi'nde doğuda Antalya sınırı, kuzeyde Balıkesir'in güneyi, Afrika'nın kuzeyi ve Avrupa'nın güneyi Sicilya adasını içeren 9 km çözünürlüklü bir çalışma alanı ve batıda Bodrum ve doğuda Side'yi içine alan 3 km çözünürlüklü ikili yuva şeklinde çalışma alanı kullanılmıştır. Ayrıca Meteoroloji Genel Müdürlüğü (MGM) tarafından sunulan uydu ve radar görüntüleri incelenmiştir. 12.11.2017 tarihinde F3 şiddetinde gerçekleşen hortum hadisesinde; Sicilya ve Libya arasındaki bölgede oluşan Akdeniz siklonu 13.11.2017 tarihinde 16:50 UTC ve 19:00 UTC arasında yanlızca Antalya ilçelerinde 2 adet F1, 1 adet F2, 1 adet F3 ve maksimum 3 cm çapında dolu olayına neden olmuştur. Siklonun etkisiyle kasım ayı ortalamalarının üstünde 22.2 ºC seyreden deniz suyu sıcaklığı ile birlikte yüzeyde 35 knot değerine ulaşan kuvvetli güney doğulu rüzgarlar ile 300 hPa seviyesinde daha batılı yönlerden esen 85 knot değerindeki kuvvetli jet rüzgarların varlığı kuvvetli yükseltici hareketlerin oluşturarak yer seviyesindeki nemin atmosferin üst seviyelerine taşınımı sağlamış ve yer ve 500 hpa seviye arasındaki sıcaklık farkının 40 ºC üzerine çıkması çok kararsız atmosfer koşullarının oluşmasına katkı sağladığı görülmüştür Index tahminlerinde, hortum sırasında Finike üzerinde 18:00 UTC'de; Konvektif yeterlikli potansiyel enerji (CAPE) değerlerinin 1750-2000 Jkg-1 maksimum aralıkları olduğu bu değerler ile orta seviyeli kararsızlığın ve orta seviyeli ya da şiddetli oraj olma ihtimalinin olduğunu göstermiştir. 0-1 km rüzgâr kaymasının 12-14 ms-1 değeri, 0-6 km alizinde ise 30-32 ms-1 yüksek değerleri göstermiştir. Oraj nisbi sarmal (SRH) değerleri 0-1 km arasında 200-300 m2s-2 0-3 km 400-500 m2s-2 ile yüksek değerler göstermiştir. Enerji helicity indeks (EHI) değeri 0-1 km için 1.5-2 arasında ve 0-3 km EHI değerinin ise 5.5-6 arasında çok yüksek değeri göstermiştir. Hortum için kullanılan index değerleri, mezosiklon içeren F2+ üzerindeki hortum oluşma ihtimalinin yüksek olduğunu göstermiş ve WRF analizinin hortum şiddetinde iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. 17.01.2016 tarihinde Antalya'nın Demre ilçesinde önce su yüzeyinde başlayan sonra kara üzerinde devam eden F1 şiddetindeki hortum analizinde ise; İlk hadise gibi 16.01.2016 tarihinde Sicilya üzerinde bulunan Orta Akdeniz siklonunun Akdeniz Bölgesi'ni etki altına almasıyla gerçekleştiği görülmüştür. Deniz yüzeyi sıcaklığının ocak ayı ortalamasının 1 ºC üzerinde 17.5 ºC arasında seyrettiği ve alçak basınc sisteminin siklonik hareketinin etkisiyle Akdeniz üzerinden 30 knot değerini bulan güneyli rüzgarların Akdeniz üzerinden nemli ve sıcak deniz havasını Demre üzerine getirerek, 850 ve 700 hPa seviyelerinde % 100'ü bulan nemin oluşmasına katkı sağlamıştır. Yer ve 500 hPa seviyeleri arasındaki sıcaklık farkı yaklaşık 44 ºC değerine ulaşarak kararsız atmosfer koşulların varlığına katkı yapmıştır. 300 hPa seviyesinde 110 knot değerlerini bulan güçlü jet maksimumlarının Akdeniz üzerinden gelerek Demre'nin üzerinden geçtiği görülmüştür. Demre üzerinde; CAPE değerlerinin 460 Jkg-1 değerinin kış ayları için nispeten yüksek değerlerdir. 0-1 km rüzgâr kayması analizinde shear değerinin 4-6 ms-1, 0-6 km arasında ise 30-32 ms-1 değerleri ile yüksek değerler göstermiştir. SRH değerlerinin 0-1 km arasında 100-200 m2s-2, 0-3 km arasında ise 300-400 m2s-2 bulan yüksek değerler görülmüştür. EHI değerleri 0-1 km ve 0-3 km için 0.5-1 aralığında düşük değerler gösterdiği tespit edilmiştir. Antalya radarı hortumun gerçekleştiği yerlere yakın olmasına rağmen yerden 965 metre yüksekte kurulu olması hortum hadiselerinin yaklaşık bu seviyeni altında gerçekleşmesi radarların ışın yüksekliği nedeniyle hortuma dair işaretler görülememiştir. Yanlızca 50 dBZ üzerinde reflektivite değerleri bulunan oraj hücrelerinin ve squall hattının varlığı görülmüştür. Meteosat İkinci Nesil (MSG) uydu görüntü analizinde ise ; F3 şiddetindeki hortum hadisesinde kızılötesi ve su buharı kanal görüntülerinde çok yüksek soğuk parlaklık değerleri yukarı yönlü hava akımlarının çok kuvvetli olduğunu göstermiştir. F1 şiddetindeki hortum hadisesinde ise -30 ºC civarında soğuk parlaklık değerleri görülmüştür. Kızıl ötesi kanal görüntülerinde hortum işaretlerinden olan kanat hattı bulutluluğu tespit edilememiştir. Hortum hadiselerinde Görünür ve HRV kanal görüntüleri uyduların karanlık dilime rastlamıştır.