FBE- Meteoroloji Mühendisliği Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/7107

Gözat

Dizinde bir noktaya atla:

Minimum Sıcaklığı Tahmin İçin Bir Yöntem Ve Antalya'nın Minimum Sıcaklıklarına Uygulanması

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1986) Kılıç, Ahmet ; Omay, Eren ; 14022 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering

Minimum hava sıcaklığı tahmini oldukça güç meteorolojik para metrelerden bir tanesidir. Bunun nedeni, minimum sıcaklığın bulut luluk ve rüzgar gibi ani değişmeler gösteren parametrelere fazlaca bağımlı olmasıdır. Bu çalışmada bulutluluk ve rüzgarın ayrıca tahmin edilmesini ge rektirmeyen bir kısa vade minimum sıcaklık tahmin yöntemi gelişti rilmiştir. Çalışmada uygulama için Antalya'nın minimum sıcaklıklarının se çilmesinin nedeni, Antalya'nın turfanda sebzecilikte Türkiye'de ilk sırayı alması ve bu sebeple minimum sıcaklıktaki değişmelerden en çok etkilenen il olmasıdır. Çalışmanın birinci bölümünde meteorolojide sıcaklık kavramları açıklanmış ve minimum sıcaklığın tahmin edilmesinin önemi belirtil miştir. ikinci bölümde Antalya ilinin tarım ve iklim özellikleri veril miştir. Üçüncü bölümde, sıcaklık tahmini açısından, atmosferde sıcaklı ğın diğer meteorolojik parametrelere bağlı olarak değişmesi incelen miş ve minimum sıcaklığın değişmesinde önceki güne ait maksimum sı caklığın, bulut örtüsünün ve rüzgarın etkileri gösterilmiştir. Çalışmanın dördüncü bölümünde, çevreden istasyona olan nem transferi esas alınarak, minimum sıcaklık tahmin yöntemi geliştiril miştir. Yöntem Antalya'nın minimum sıcaklıklarını tahmin için uygu lanmış ve başarılı sonuçlar alınmıştır. Son bölümde ise elde edilen sonuçlar verilmiştir.
Termaller Ve Cumulus'lerde Meteorolojik Parametrelerin Ölçülmesi, Analizi Ve Konvektif Yapının Modellenmesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1987) Aslan, Zafer ; Öney, Süreyya ; 14036 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering

Bu çalışmada aşağı troposferde sıcaklık, bağıl nem, düşey hız, sıvı su miktarı gibi bazı meteorolojik parametrelerin yer ve zamanla değişimi deneysel ve teorik olarak incelenmiştir. Özellikle termaller ve sığ cumulus bulutlarının dinamik ve mikrofizik yapısı ve meteorolojik parametrelerin bu alanlarda nasıl değiştiği araş tırılmıştır. Termaller, yeryüzey inden yükselen ve çevrelerine göre daha sıcak bireysel hava kütleleridir. Bunlar arasında yoğunlaşma sevi yesine yükselecek kadar güçlü olanlar, cumulus bulutu haline dönüşür ler. Burada sadece, cumulus humilis ve cumulus mediocris gibi sığ bulutlar gözönüne alınmıştır. Bu araştırmada, ölçümler, 1983, 1985 ve 1986 yıllarında konvektif aktivitenin çok olduğu bahar ve yaz aylarında İnönü'de (Eskişehir) cumulus bulutları içinde ve çevrelerinde uçak ve planör lerle yapılmıştır. Bu ölçümlerde kullanılmak üzere bir sıvı su miktarı ölçeri de geliştirilmiştir. Verilerin analizinde öncelikle, meteorolojik elemanlar arasındaki ilişkiler araştırılmış, parametrelerin zaman ve yüksek likle olan değişimleri incelenmiş ve termal bölgelerinin belirlenmesi amacı ile bir kriter oluşturulmasına çalışılmıştır. Bu çalışmada ayrıca kütlenin korunumu, toplam nem eşitliği, toplam nemli statik enerji eşitliği ve momentumun korunumu eşitliklerinden hareketle 1-boyutlu teorik cumulus- termal modeli geliştirilmiştir. Bu modelde termallerin yeryüzeyinden itibaren r-yarıçaplı bir koni içinde yük seldiği kabul edilmiş ve entrainment (katılım) olayı gözönüne alın mıştır. Model, radyosonde verilerini kullanarak, çevre koşullarını ve buna dayanarak da termal veya cumulus içindeki parametreleri hesaplamaktadır. Modelden elde edilen sonuçlarla, gözlemlerin oldukça iyi bir şekilde uyuştuğu görülmüştür. Sonuç olarak, 1-boyutlu cumulus- termal modelinin cumulus bulutu ve termal bölgelerinde meteorolojik büyüklüklerin yükseklikle olan değişimlerinin tahmininde büyük bîr yaklaşıklıkla kullanılabileceği söylenebilir.
Deniz Meteorolojisinde Deniz Durumu Tahmin Yöntemlerinin Kritiği Ve Karadeniz'e Uygulanması

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1988) Şenhan, Mustafa ; Omay, Eren ; Meteoroloji Mühendisliği
Açık Ve Bulutlu Atmosfer Koşullarında Saatlik Toplam Işınım Öngörüsü İçin Bir Model

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1988) Topçu, Sema ; Öney, Süreyya ; 14057 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering

Bu çalışmada, yeryüzeyine gelebilecek saatlik toplam ışınım öngörüsü, açık ve bulutlu atmosfer şartla rında olmak üzere iki kısımda incelenmiştir. Öncelikle açık bir atmosferde yeryüzeyine gelebilecek saatlik top lam ışınımın hesaplanması için parametrik bir model su nulmuştur. Bu modelde, atmosferde güneş ışınımını azaltı cı faktörler olarak ozon, kuru hava molekülleri, subuharı ve aerosoller gözönüne alınmıştır. Saatlik toplam ışınım, aynı periyottaki direkt ve yaygın ışınımın toplamı olarak hesaplanmıştır. Yeryüzeyine ulaşan saatlik direkt ışınım, ozon tarafından absorbsiyon, kuru hava molekülleri tara fından saçılma, subuharı ve aerosoller tarafından absorb siyon ve saçılma etkileriyle ilgili geçirgenlik fonksi yonları yardımıyla elde edilmiştir. Saatlik yaygın ışınım direkt ışınımın ve yerden yansıyan toplam ışınımın atmos fer bileşenleri tarafından saçılması şeklinde iki bileşe ne ayrılarak incelenmiştir. İstanbul için uygulanan modelde, atmosferdeki subuharı miktarı, radyosonde verilerinden yararlanılarak, aerosol parametresi ise toplam ışınım ölçümleri ve model sonuçları karşılaştırılarak aylık ortalama değerler ha linde elde edilmiştir. Ayrıca ozon absorbsiyonu, molekü- ler saçılma, subuharı ve aerosoller tarafından absorbsi yon ve saçılmayla ilgili geçirgenlikler zenit açısına bağlı olarak verilmiştir. Aerosollerin, güneş ışınımını en çok etkileyen atmosfer bileşeni olduğu görülmüştür. Bulutlu atmosferde, yeryüzeyine gelebilecek sa atlik toplam ışınım değerleri hesaplamak için, bulutlu atmosferde ölçülen saatlik toplam ışınımın, açık günde gelebilecek saatlik toplam ışınıma oranı ile, aynı peri yottaki bulut kapalılığı ve ışının zenit açısı arasında bir çoklu regresyon bağıntısı ileri sürülmüştür. Sözkonu- su bağıntı, alçak, orta ve yüksek bulut tipleri ve çeşit li zenit açısı değerleri için incelenmiştir. Her üç bulut tipi için, bulut geçirgenlikleri zenit açısına bağlı ola rak hesaplanmıştır. Yüksek bulutların güneş ışınımını or talama %50 sini geçirdikleri, alçak bulutların ise atmos fer geçirgenliğini önemli derecede etkiledikleri görül müştür.
Urban Heat Island Effect In Istanbul City

(Institute of Science and Technology, 1992) Eljadid, Ali Geath Mahmoud ; İncecik, Selahattin ; 21958 ; Meteorological Engineering

Son yıllarda yerleşim alanlarının atmosferik parametreler üzerine etkileri çeşitli şehirler, yerleşim alanları için inceleme konusu olmuştur. Şehirler, sınır koşullarındaki yöresel değişiklik leri takiben advektif, difüzif ve radyatif süreçler arasın daki karmaşık girişimleri yaşarlar. Şehir ikliminin, ho mojen yüzeyler üzerinde düzgün ve sabit almayan hava akış ları ile ilgili alması buna ait bilgilere ihtiyaç gösterir, Ayrıca bir yerleşim alanı ve kırsal bölge arasın da gelişen farkların önemli derecede sinoptik koşullara bağımlı olduğu bilinmektedir [2]. Bunlar ise radyatif akı lar ve türbülanslı değişimlerin farklılığına bağlı olduğu gibi iklim farklılıklarının özünde bulunur. İşte bu kontrast durumlar, sakin atmosfer ve açık gökyüzü halinde en büyük değerli alup bulutlu ve rüzgarlı atmosferde kaybolmağa eğilimlidir. Bir başka deyişle de şehir meteorolojisi veya şehir iklimi üzerinde yapılan çalışmaların esasının yatay hava sıcaklığındaki süreksiz liğe dayandığı söylenebilir. Örneğin Londra şehri için ısı adası tanımı 159 yıl önce Howard tarafından yapılmış tır [4]. Howard çalışmasında Londra şehir merkezinin dı şındaki kırsal bölgelere göre daha sıcak olduğunu bulmuş ve buna etkiyen sebepleri şöyle sıralamıştır. a) Isı emisyonları, b) Bina duvarlarında ısının depolanması, c) Şehir yüzey pürüzlülüğü sebebiyle rüzgar hızlarında UI azalma, d) Şehir yüzeylerinde nemin azalması ve yağmur sularının toprak üzerinde buharlaşmaya uğramadan akış ile drenaja uğramasıdır. Bennet ise bu faktörlerin dışında ısı adası ve hava kirliliği arasındaki girişimlerin sonucu, ısı adası şiddetinin hesaplanmasında şehir yüzey pürüzlülüğü, ısın ma ve şehrin nem miktarındaki azalma gibi özelliklerin önemli olduğunu göstermiştir [k~\. Şehir ısı adası konusunda San Fransisko, Montreal, Pretoria, Ibadan, IMeu York ve Viyana'yı konu olan çalış malar en etkin düzeyde olanlardır. Bu tez çalışmasının amacı İstanbul'da ısı adası oluşumu üzerine şehir içi ve şehir dışı kırsal bölgelere ait sıcaklık, rüzgar hızı ve bağıl nem parametrelerinin etkisini analiz etmek, çeşitli faktörler ile aralarındaki karmaşık girişimi açıklamak ve İstanbul şehri için belir li ısı adası paternlerinin mevcudiyetini araştırmaktır. Şehirler ve içerisindeki binalar, atmosferin önemli şekilde kirlenmesine ve yüzey enerji dengelerinin modifikasyonuna yol açabilmektedir. Atmosferde kontrol süz olan kirlenme ise başlıca olarak endüstriyel, yanma ve ısınma işlemlesi ile araç emisyonlarından meydana gelmektedir. Ayrıca şehirleşmenin binalar ile beton malzeme ve yol inşaatları ile ilgili alması sebebiyle yüzey ' rad yasyon bütçesini oluşturan parametrelerde değişiklikler meydana gelmektedir. Bu değişiklikler kısa dalga güneş radyasyonunun direkt ve difüz bileşenlerinde, albedo, atmosferik uzun dalga radyasyon ve arza ait uzun dalga radyasyonda oluşmaktadır. Bu şehir ve kırsal bölgeler deki enerji dengesi Şekil 2.1 de verilmiştir. vrı Bu dengeyi sağlayan elemanlar ise Q^ atmosfere transfer alan türbülanslı ısı, QG yüzeye giden ısı iletimi ve Qe buharlaşmadan oluşmaktadır. Hava kirleticilerin varlığı nedeniyle radyasyon bütçesinde ve türbülanslı yapıdaki değişim gibi termal değişiklikleri zorlayan farklı faktörlerin etkilerini göz önüne alır. Yanma kaynaklı olarak ortaya çıkan ısı akışı ise [2.1] enerji denge denkleminin kaynak terimini temsil eder, Bunun şiddeti özellikle kış mevsiminde nüfus yoğunluğu İstanbul gibi fazla olan veya endüstriyel şehir lerde radyant alçıdan daha büyük olabilmektedir. Yazın ise güneş enerjisi önemlidir. Bu düşüncelerin ışığı al tında Dke bir şehir ısı adasının varlığını çeşitli durum larla açıklamıştır [35]. İstanbul şehri, yaklaşık 570D krn2lik alanda 1991 sayımına göre 8 milyon insanın Avrupa ve Anadolu yakasın-.. da yaşadığı M0 Kuzey enlemi ve 29D Doğu boylamı civarın da bulunmaktadır. Genel iklim özellikleri bakımından İstanbul şehri Karadeniz ve Marmara Denizlerinin etkisi altında bir geçiş iklim tipini yaşamaktadır. Bu çalışma için seçilen Devlet Meteoroloji İstas - yanları içerisinde Göztepe ve Kartal yoğun yerleşim bölge karakteri taşımakta, Kumköy, Şile ve Florya ise yerleşim yoğunluğunun nispeten az olduğu, kırsal bölge karakterinin hakim olduğu bölgeleri temsil etmektedir.
Meteorolojide Nokta Semivariogram İle Objektif Analiz

(Institute of Science and Technology, 1993) Habib, Zeyad Z. ; Şen, Zekai ; 39417 ; Meteorological Engineering

Sıcaklık, basınç, nem, yağış ve m benzeri eibi meteorolojik değişkenler zamansa! değişimlerine ilave olarak bir alan üzerinde de değişimler Rösîerirler. Bu değişkenlerin yer istasyonlarında zaman ile olan sürekli ölçümlerine rağmen alansal süreklilik.ancak birbirinden yerine göre kilometrelerce uzakta olan istasyonlar vasıtası ile yapılır. Hava tahminlerinin yapılmasında değişkenlerin haritalarının çizilmesi ana hedeftir. Burada karşılaşılan t üçlük ayrık olan istasyon verilerinden haritaların en iyi bir içimde yapılmasıdır. Bu amaçla geliştirilmiş değişik yöntemler bulunmaktadır; Bu yöntemlerin başında çok eskiden beri kullanıla gelen el ile kontur eğrilerinin çizilmesi gelir. Bu yöntem ile çizilen haritanın sağlığı onu çizen şahsın bilgisine, Becerisine ve tecrübesine çok bağlı olacağından değişik kişiler tarafından yapılan haritaların da birbirinden bazen önemli derecede farklı olması muhtemeldir. Bu sebeple bu yöntemler 'sübjektif olduklarından çoğu zaman küçük te oha görüş ayrılıklarına yol açarlar. Bu bakımdan kişisel olmayan objektif yöntemlerin geliştirilmesi işine 1955 yıllarında Bergthorsson ve Döös tarafından sunulan matematik esaslı bir yöntemle başlanmıştır. Objektif yöntemlerin gayesi kullanıcıdan kullanıcıya değişmeyen ve aynı verilerle yöntemin tatbik edilmesi halinde aynı sonuçlara varılmasıdır. Bu yöntemler incelenen olayın öz karakteristiklerini göz önünde tutacak biçimde geliştirilmişlerdir. O günden bu güne kadar değişik veya esasta aynı olupta bazı küçük ilavelerle ileriye sürülmüş birçok yöntem bulunmaktadır. Bütün bu yöntemlerin uygulanmasında takip edilen sıra aşağıdaki gibi olmuştur. (i) gelişi güzel yani düzensiz bir şekilde dağılmış olan istasyonlardan elde edilen gözlemlerin içerdiği biİRİIerin bir şebekedeki düzenli olan düğüm noktalarına aktarılması (ii) veya düzenli olan dü£üm noktalarında mevcut olan harita bilgilerinin ouzensiz istasyon noktalarına aktarılması. Bunlardan birinci adım istasyon verilerinden yararlanarak haritaların yapılması için gerekli olan düğüm noktası veri tahminlerinin yapılmasına karşı gelir. Bu adımın d:^er bir faydası da sayısal hava öngörü yöntemlerinin uygulanabilmesi için gerekF olan düzgün xı şebekelerin belirlenmesinden sonra düğüm noktası değerlerinin tesbitini takiben differansiyel denklemlerin sonlu farklar yöntemi ile çözümlerinin yapılarak zamansal hava tahminlerinde bulunmaktır. Literatürden açıkça Görülmektedir ki bu tür tahminlerin en zor aşamalarından iri düzensiz istasyon verilerinin düzenli düğüm noktalarına intikal ettirilmesidir. Yukardaki adımlardan ikincisi ise yapılan tahminlerin doğruluklarını tesbit etmek ve geleceğe yönelik tahminlerin dana kısa ve ardışık yaklaşımlarla bulunabilmesi için etkin yöntemlerin geliştirilmesinde faydalar vardır. Gözlemlerin düzgün noktalara taşınmasında kullanılan yöntemlerin esasını daha ziyade mesafeye göre değişimleri töz önünde tutan ağırlıklı ortalamalar alır. Bunların en asitini ters-kare-mesafe yöntemi teşkil etmektedir. Ancak bu yöntem sadece mesafeye bağlı kaldığı için istasyonlarda ölçülen meteorolojik olayların yapılarındaki karakteristik değişimleri ihmal eder. Bu bakımdan kullanılması çok süratli sonuca getirmesine rağmen fiziksel hiçbir dayanağı olmadığı için mahzurludur. Bu mahzurları ortadan kaldırmak için araştırıcıların geliştirdikleri yöntemlerden bir diğeri de fonksiyon uydurma yöntemi olmuştur. Bu yönteme yer bilimleri literatüründe 'trend uydurma' yöntemi de adı verilir. Bunun amacı bir bölgedeKİ istasyonların konumları (enlem ve boylamları veya belirli bir başlangıç noktasını esas alarak istasyon noktalarının koordinatları) ile gözlenen değerleri arasında bağıntı kurulmasıdır. Burada herhangi bir meteorolojik değişkenin alansal değişimlerinin konum koordinatlarına bağlı olarak fonksiyonunun bulunmasına uğraşılır. Bu yöntemin kullanılmasından vaz geçilmiştir çünkü meteorolojik değişkenin kendisine nas olan değişimleri fiziksel nedenlere değilde, olay istasyonun konum koordinatlarına bağlanmıştır. Böylece bir ölçüye kadar bölgenin topografyası işin içine katılmış olması ters-kare-mesafe yöntemine göre bir üstünlük arz etmektedir. Meteorolojide en yaygın olarak kullanılan yöntem ise 1959 yılında Cressman tarafından ortaya atılan ve her istasyon için sabit olduğu kabul edilen dairesel etki alanının yan çapının belirlenmesi ile başlamıştır. Buradaki fiziksel ve mantıksal kavram bir istasyondaki verilerin komşu istasyon verileri ile olan ilişkisinin aradaki mesafe ile ters orantılı olarak azaldığı esasına dayanmaktadır. Böylece bir istasyon verisinin belirtilen yarıcaplı dairesel alan içinde kalan istasyonların verileri ile ağırlıklı ortalama kavramı ile bağıntılı oldukları ortaya çıkar. Böyle bir yarıçapın belirlenmesi bu yöntemin en kritik noktasını teşkil eder. Cressman yöntemin uygulanmasında önce 1500, sonra 700 ve daha da sonra 300 metre gibi ampirik olarak tesbit ettiği ve iyi sonuç verdiğini belirttiği yarıçapları ardışık olarak uygulayarak düğüm noktası değerlerini bulmuştur. Bu yöntemde uzun yıllar özellikle A.B.D.'de kullanılmıştır. Yöntemin tenkit edilecek noktası yarıçapların belirlenmesindeki sübjektifliktir. xıı Daha sonraki çalışmalarda Tiebaux ve Tedder(1987) tarafından istasyonlar arasındaki korelasyonların hesaplanarak yarıçap tayini yönünde teklifler yapılmıştır. Bu teklif ile önerilen yöntemim esasında olayın fiziksel yapısı diğer yöntemlere göre daha fazla yansıtılmış olmaktadır. Yarıçap olarak Korelasyonun sıfıra yaklaştığı ortalama mesafe alınmıştır. Böylelikle yarıçap belirlenmesindeki sübjektiflik ortadan kaldırılmış olmaktadır. Ancak Gerek bu yazarlar ve gerekse Cressman tarafından sunulan yöntemleraeki yarıçapların tüm mıntıka için gerekli olduğunun kabulü pek gerçekle uyuşmaz. Çünkü bir bölgedeki meteorolojik olayın gelişmesinde atmosferik olaylar ile yeryüzü şekillerinin rol oynadığı düşünülürse tüm bölge için sabit bir yarıçap yerine herbır istasyon için değişik olabilecek yarıçapların belirlenmesi gerekmektedir. Böyle bir yöntem Her ne kadar fazla zaman almaktaysa da varılan sonuçların daha sağlıklı olacakları aşikardır. Diğer bir önemli nokta da bu tür yarıçapların aynı bir istasyon için zamanla da değişken olmasıdır. Elastik diyebileceğimiz böyle bir yarı çapın oelirlenebilmesi için ilk düşünceler bu çalışmada ortaya sürülerek gerekli yöntem yer bilimlerinde güncel olarak çok kullanılan Kriging' yönteminin esasını teşkil eden variogramlardan esinlenerek sunulmuştur. Bu çalışmada yerbilimleri literatürüne Şen(1989) tarafından bölgesel jeolojik değişkenlerin haritalarının çizilmesi için teklif edilmiş olan Toplam Semi-variogram' yöntemi değiştirilerek uygulanmıştır, pimdiye kadar literatürde görülmemiş 'Noktasal Toplam Semi-variogram' yönteminin esasları bu çalışmada atılarak uygulamalar Türkiye'yi de içine alan bir bölge için yapılmış ve elde edilen sonuçlar meteoroloji literatüründe en sık kullanılan ardışık düzelmeler yöntemi ile karşılaştırılmıştır. Noktasal Toplam Semi-Vanogram'ın elde edilmesi aşağıdaki adımlardan sonra mümkündür, (i) Belirli bir istasyon ile diğer istasyonlar arasındaki mesafeleri hesap ederek bul, (ii) her iki istasyonda yapılan meteorolojik gözlemlerin aralarındaki farkların karelerini hesapla. Böylece herbir mesafeye karşı gelen bir fark karesi değeri vardır, (iii) birinci adımda bulunan mesafeleri küçükten büyüğe doğru sıralayarak diz ve aynı zamanda ikinci adımdaki değerleri de bu mesafe dizimleri ile birlikte hareket ettir, (iv) ardaşık olarak fark karelerini topla, (v) mesafe yatay eksende toplam fark kareleri düşey eksende olacak şekilde milimetrik kağıtta noktaları göster (vi) elde edilen sonuç grafik noktasal toplam semi- variogram, (NTSMJ olarak adlandırılır. Böylece elde edilen şekil verilerden elde edildiği için ona örnek noktasal toplam semi-variogram adı verilir. Bu grafik bir anlamda istasyonlar arasındaki alansal bağıntıyı ifade eder. Yapılan çalışmada göz önüne alman Basınç verilerinin alansal dağılımlarının NTSM'larmda aşağıdaki xııı özellikler görülmüştür. (i) genelde NTSM iki kısımdan oluşur. Bunlardan Birincisi küçük mesafeler boyunca olan eğrisel kısım ile büyük mesafeler boyunca olan doğrusal kısımlardır. (ii) eğrisel kısmın eğriliği mesafe arttıkça azalır bu ise fiziksel olarak mesafe ile istasyonlar arasındaki korelasyonun azaldığı anlamına gelir. (iii) büyük mesafelerde doğruya yakın olarak seyreden NTSV kısmı ise korelasyonun ihmal edilecek kadar az olduğu anlamına gelir. (iv) NTSV grafiğindekı noktaların s açılımlarının az olması ve genelde belirli bir eğri boyunca az sapmalarla ortaya çıkmalarının önemli anlamı incelenen meteorolojik olayın o istasyon civarında homojen bir yapı gösterdiği anlamına gelir. Bütün bu yorumlar da dikkate alınarak yapılan araştırmalar sonucunda bu araştırmadaki basınç değerlerinin teorik noktasal toplam semi-variogram'ların üssel (power) şeklinde bir modelle genel olarak temsil edilebileceği anlaşılmıştır. Böyle bir modelde birisi şekil diğeri ölçek olmak üzere iki tane birbirinden bagımsiz Earametre vardır. Bunun sonucu olarakta çalışmadaki erbir istasyonun parametreleri ayrı ayrı hesap edilmiştir. Model ve parametreler yardımı ile artık bir istasyon etrafındaki meteorolojik olayın alansal korelasyonlarını istenilen her nokta için hesap edebiliriz. Üstel NTSV modelinin kullanılması ile herbir istasyona ait tesir yarı çapları ayrı ayrı hesap edilmiştir. Tesir çapları bulunmasında en büyük NTSV değerinin yarısına karşı gelen mesafe bu yarıçapa eşit kabul edilmiştir. Böylece elde edilen tesir yarı çaplarının o bölge üzerinde tesis edilen kontur haritaları vasıtası ile istenilen herhangi bir nokta için tesir yarıçapının otomatik olarak okunması mümkün olabilmektedir. Tabii ki böylelikle o bölge üzerinde düşünülen her türlü şebekenin düğüm noktalarının tesir yarı çaplarının da kolayca bulunması sağlanmış olur. Böyle bir haritanın tesir yarı çaplarının belirlenmesine ilaveten meteorolojik değişkenin yapısındaki bağımlılığın bölge içindeki dağılımı hakkında da yorumlar yapılabilir. Ayrıca meteorolojik olayın homojen dağılımlı olup olmadığı da görülebilir. Meteorolojik verilerin öngörü haritalarının çizilmesinde Cressman yöntemi ve diğer yöntemlerinde esasını teşkil eden ağırlıklı ortalamalar formülündeki ağırlıklar yerine istasyon uzaklıklarına göre teorik noktasal toplam semi-variogram'dan değerler bulunarak uygulamalar birleştirilmesi ile ortaya çıkan yeni versiyon kullanılmıştır. Burada sunulan yeni yöntemin öncekilerden daha iyi olup olmadığının araştırılması için çapraz korelasyon metodu kullanılmıştır. Varılan önemli sonuçlar şunlardır, (i) az sıklıktaki bölgelerde sunulan yöntem diğer xıv yöntemlerden çok daha iyi sonuçlar verir, (ii) bilgisayarda zaman açısından yeni yöntemin diğerlerinden fazla farkı olmamıştır, (iii) yeni yöntem gerçek haritalarla kıyaslandığında daha iyi sonuçlar vermiştir. Bu çalışmada sunulan yöntem diğer meteorolojik verilere de uygulanarak gelecekte pratiğe dönük çalışmaların yapılması gerekir.
İstanbul'da Bazı Hava Kirliliği Parametrelerinin Meteorolojik Parametrelerle İlişkisi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Şahin, Ferhat ; Şen, Orhan ; 39770 ; Meteoroloji Mühendisliği

Sürekli artan endüstriyel faaliyetler, şehirleşme ve nüfus, hava ve çevre kirliliği gibi sorunları da beraberinde getirmiştir. Hergün nefes alıp verdiğimiz atmosferde, hava kirleticilerinin meteorolojik koşullarla olan ilişkisi bu çalışmanın özünü teşkil etmektedir. Çalışmada; Kış peryodunda, istanbul'da bazı bölgelerde ölçülen kükürtdioksit ve partiküler maddenin meteorolojik parametrelerden; sıcaklık, basınç ve basınç sistemleri, nem, rüzgar, yağış, enversiyon ve kararsızlık indeksleri ile olan ilişkileri araştırılmıştır. Bunu araştırıken. dağılımdan bağımsız Spearman Rank Korelasyonu, sınıflandırma ve grafiksel yöntemler kullanılmıştır. Rank korelasyonu kullanılmasının nedeni verilerin bir kısmının normal dağılıma uymuyor olmasındandır. Bulunan sonuçlar grafikler ve tablolar halinde sunulmuştur. Kullanılan yöntemlere göre kirletici parametrler ile sıcaklık, basınç ve rüzgar arasında kuvvetli ilişkiler tespit edilmiştir. Diğer parametrelerle de bilhassa aylık dönemler de değişik şiddette ilişkiler tespit edilmiştir. Özellikle yükseltili enversiyonun sıkça görüldüğü zamanlarda ilişkilerde meydana gelen bozulmalar ilginç bulunmuştur. istanbul'da son senelerde artan hava kirlilği ve bunun meteorolojik koşullarla ilişkisini bilimsel bir yaklaşımla ortaya koymayı amaçladığımız bu çalışma; ileride yapılabilecek kirlilik öngörüsü modellemelerine ışık tutabilirse amacına ulaşmış sayılacaktır.
İstanbul İçin Klimatolojik Mevsimlerin Belirlenmesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1995) Çağlar, Z. Nevin ; Kadıoğlu, Mikdat ; 46601 ; Meteoroloji Mühendisliği

Mevsimlerin bilinen iki tanımlama şekli vardır: 1. Astronomik tanımlama. 2. Bir yılı üçer aylık peryotiara bölen meteorolojik tanımlama. Bunlar karşılaştırıldığında kış en soğuk üç ayı, yaz en sıcak üç ayı, ilkbahar ve sonbahar bu mevsimler arasındaki geçiş peryotlannı temsil etmektedir. Klimatolojik paternler hiç bir standart mevsim tanımlamasının belirlediği peryotiara uymaz. Bu çalışmada da gözlenen sıcaklık değerleri kullanılarak İstanbul için klimatolojik mevsimler saptanıp, bu mevsimlerin meteorolojik ve astronomik olarak tanımlanan mevsimlere uyup uymadığı belirlenmiştir. Bu amaçla Kandilli Rasathane' si Meteoroloji Laboratuvar'ımn 1912-1993 yıllarına ait sıcaklık verilerine grafik, ana bileşen ve kümeleme analizi uygulanmıştır. Günlük ve aylık sıcaklık ortalamaları bir takvim yılı içersinde gözönüne alman ( eski veri olarak adlandırdığımız) veri grubu ve bir yıllık veri oluşturulmasında günlük ve aylık sıcaklık ortalamaları bir yıl önceki aralık ayından başlatılan (yeni veri olarak adlandırdığımız) veri grubu olarak analize tabi tutulmuştur. Günlük ortalama sıcaklıkların grafiksel analizi sonucunda 6 Mart-30 Mayıs, ilkbahar; 30 Mayıs-29 Eylül yaz; 29 Eylül-3 Ocak, sonbahar; 3 Ocak-6 Mart, kış olarak belirlenmiştir. Günlük ve aylık ortalama sıcaklık verilerinin ana bileşen çözümleme analizi mevsimleri belirlemede olumlu sonuç vermemiştir. Yeni veri grubuna ait veriden elde edilen sonuçlara göre, İstanbul için şubat, mart, nisan,mayıs ve haziran aylan ilkbaharı; temmuz ve ağustos aylan yazı; eylül ve ekim aylan sonbaharı; kasım, aralık ve ocak aylan kışı temsil etmektedir. Sonuç olarak grafik ve kümeleme analizlerinden İstanbul için belirlenen klimatolojik mevsimlerin meteorolojik ve astronomik mevsimlere uymadığı görülmüştür.
Direkt Güneş Işınımının Spektral Dağılımının Belirlenmesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1995) Oğuzhan, Bahar ; Topçu, Sema ; 46117 ; Meteoroloji Mühendisliği

Bu çalışmada, İstanbul (41.1°N ve 29.0 E°) için açık bir atmosferde yeryüzeyine ulaşan direkt ışınımın spektral dağılımının belirlenmesi amacıyla, ölçüm çalışmaları ve model hesaplamaları birlikte yürütülmüştür. Bird ve Riordan (1986) tarafından ileri sürülen bu modelde, matematiksel ifadeler ile basınç, sıcaklık, bağıl nem, görüş uzaklığı gibi yer ölçümleri kullanılmaktadır. Görüş uzaklığına bağlı olarak, türbidite katsayısının bulunduğu bağıntılar çıkartılmış, bunların yerine doğrudan doğruya, pirhelyometrik ölçümlerle hesaplanan türbidite katsayıları giriş bilgisi olarak verilmiştir. Atmosfer dışına gelen ışınıma çeşitli atmosfer bilelenlerinin, geçirgenlik fonksiyonlarının etkisi ilave edilmiştir. Rayleigh saçılması, subuhan ve ozon absorbsiyonu, aerosoller ve gazlar tarafından azaltılma ile ilgili geçirgenlik fonksiyonları gözönüne alınmıştır. Hesaplamalar saçılma ve absorbsiyon olaylarında önemli olan 0.3-4.0 um arasındaki 122 dalgaboyunda yapılmıştır. Modelin gerçeklenmesi amacıyla, tüm spektrum boyunca ve belirli spektral bantlardaki pirhelyometrik ölçümler ile modelden elde edilen değerlerin karşılaştırılması yoluna gidilmiştir. Ancak spektral bant değerlerinin bulunmasında, eşit olmayan bu dalgaboyu aralıkları interpole edilerek, sayısal integrasyon yöntemiyle hesaplamalar yapılmıştır. Pirhelyometrik ölçümler san (OG1) ve kırmızı (RG2) filtreleriyle yapılmıştır. Bu filtrelerin ölçüm aralıkları sırasıyla 0.530-2.8 um ve 0.630- 2.8 um dalgaboylandır. Modelden elde edilen değerlerle hesaplanan değerler arasındaki uyum araştırılmış ve ortalama bağıl hataların bu tür çalışmalar için kabul edilebilen şuurlar içerisinde olduğu bulunmuştur. Ayrıca atmosferde değişken olan subuhan miktarı ve aerosollerin güneş ışınımının spektral dağılımı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ultraviyole, görünür ve infrared ışınım bölgeleri için bu etkiler ayn ayn hesaplanarak, absorbsiyon ve saçılma sonucunda spektral ışınımı azaltmaları da detaylı bir şekilde araştırılmıştır.
Türkiye'de Derece-Günlerin Dağılımı

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1995) Gültekin, M. Latif ; Kadıoğlu, Mikdat ; 46598 ; Meteoroloji Mühendisliği

Binaların enerji korunumlu dizaynı, endüstri alanlarının seçimi, ısıtma ve soğutma amacıyla tüketilecek yakıt ve enerji miktarının hesaplanması, üretiminin planlanması ve pazarlanması, ısıtma ve klima araçlarının dizaynı, kara yollarındaki ve hava alanlarında pistlerdeki buzlanmayı önlemek veya kaldırmak amacıyla alınacak tedbirlerin tesbiti, bitkilerin çeşitli safhalarının, özellikle de hasat tarihlerinin tesbiti, tedavi ve korunma gibi değişik amaçlar için derece-gün (soğutma, ısıtma, büyüme, donma derece-günler) adlı indeksler kullanılır. Bu çalışmada DG ve hesaplaması hakkında bilgi verilmektedir. Tablo Bl.'de yer alan Türkiye'deki 255 meteoroloji istasyonundan alman günlük ortalama sıcaklıklar yardımıyla her bir istasyonun ayrı ayrı soğutma, ısıtma, büyüme, donma derece-gün değerleri hesaplanmıştır. Derece-günler -25 °C ile +35 °C arasında ki çeşitli sıcaklık seviyeleri (taban sıcaklıklar) için hesaplanmıştır. Her bir istasyon için ve -25 °C ile +35 °C arasındaki çeşitli sıcaklık seviyelerine göre hesaplanan derece- günler yardımıyla Türkiye'nin genel derece-gün (ısıtma, soğutma, büyüme ve donma derece-günler) haritaları çıkartılmıştır. Elde edilen bu sonuçlar daha önce bu konuda yapılan çeşitli çalışmaların sonuçlarıyla da karşılaştırılmıştır.
Van Gölü'nün Su Bütçesi Ve Havza İklimi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1996) Batur, Eşref ; Kadıoğlu, Mikdat ; 55713 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering

Dünyanın en büyük dördüncü gölü olan Van Gölü'nün su seviyesi 1987 yılından itibaren sürekli olarak yükselmeye başlamış ve 1995 yılında ortalama seviyesinin iki metre kadar üzerine çıkarak 1650 m kotunu aşmıştır. Bu durumda göl çevresindeki arazinin her türlü kullanımı artan bir şekilde engelllenmiş, özel-kamuya ait değerler kullanılamaz hale gelmiştir. Van Gölü'nün ortalama deniz seviyesinden olan yükseldiği 1646 metre iken 3502 km2'lik bir su yüzeyine sahipti. Bu su seviyesi ile göl, 576 milyar m3 su içermekteydi. Göl'ün su girdisi, 12596 km2'lik drenaj alanındaki yüzeysel akış, miktarları bilinmeyen yeraltı suyu ve direkt olarak göl üzerine düşen yağıştan oluşmaktadır. Gölden su çıktısı büyük ölçüde buharlaşma ile olmaktadır. Bu nedenle bu kapalı göldeki su hacmi, havzaya hakim iklim şartlarına karşı oldukça duyarlıdır. Bu çalışmada, ilk olarak yağış, rüzgar, bağıl nem ve sıcaklık paremetrelerinin Van Gölü Havzasındaki yersel dağılımı incelenmiş ve bu parametrelerin su seviyeleri ile ilişkileri üzerinde durulmuştur. Daha sonra, Van Gölü'nün su bütçesi çıkartılarak, Göl' deki seviye yükselmesi açıklanmaya çalışılmıştır. Yapılan incelmede su seviyesinin arttığı 1987 ve 1988 yıllarında, Göle gelen toplam girdi (yağış ve akış) artarken gölden olan buharlaşma giderek azalmış ve yağışlı geçen ardışık bu iki yıl boyunca göle gelen toplam girdi, buharlaşma ile dengelenememiş ve aradaki hacim bugünkü farkı su seviyesinde artışa neden olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca su dengesi metodu ile hesaplanan gölden olan buharlaşma, klasik şekilde tava katsayısı kullanılarak hesaplanan göl buharlaşması ile karşılaştinlmıştir. Değişik kaynaklarda verilen su bütçe hesaplarında tava katsayısı ile Van Gölü'nden olan toplam buharlaşmanın yanlış hesaplandığı ve gölden olan gerçek buharlaşmayı kesinlikle temsil etmediği açık bir şekilde gösterilmiştir. Son bölümde ise Van Gölü'ndeki su seviye yükselmesinin tektonik hareketler ve güneş lekeleri ile ilgili olmadığı gösterilmiştir.
Van Gölü'nde Su Seviye Değişimleri İle Yağışlar Arasındaki İlişkinin Tesbiti

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1996) Sezen, S. Gülay ; Kadıoğlu, Miktad ; 55948 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering

Dünyanın birçok yerindeki göllerin su seviyelerinin, normalden fazla veya az olması durumları ile birlikte ortaya çıkan çevre ve ekonomik sorunlar sebebiyle araştırmalar yapılmış ve bu araştırmalar sonucunda; bir çok gölün, su seviyesindeki bu değişimlerin, göl havzalarına düşen yağışlardaki değişimlerden meydana geldiği anlaşılmıştır. Van Gölü, son zamanlarda su seviyesinde görülen yaklaşık 2 m civarında olan yükselme miktarı ile çevresine zarar verir duruma gelmiştir. Bu yüzden yapılan bu çalışmada; Van Gölü su seviyesinde olan değişimler ile Van Gölü havzasına düşen yağışlar arasındaki ilişkiler, beraberlik ihtimal matrisi adını verdiğimiz, literatürde bu tür probleme uygulanmamış bir yönem ile incelenmiştir. Van Gölü kapalı havzasındaki yağışın, Van Gölü' nün su seviyesine aylık ve yıllık olarak nasıl bir etkide bulunduğunu tespit edebilmek amacıyla veriler, aylık ve yıllık olarak ayrı ayrı incelemeye tabi tutulmuştur. 1974-1990 peryoduna ait aylık toplam yağışın havzadaki alansal ortalaması ve Tatvan su seviyesinin aylık ortalama değerleri kullanıldı. Yıllık olarak da 1958-1993 yıllarına ait Tatvan'da ölçülen Van Gölü yıllık ortalama su seviyesi ve en fazla veriye sahip olan Tatvan'a ait yağış toplamları kullanıldı. Bu değerlerin medyandan farkları veya ardışık farkları alınarak inceleme yapılmıştır. Böylece verideki sıçramalar ve otokorelasyon giderilmeye çalışılmıştır. Aylık veya yıllık gözlemlerin farklarının mutlak değerleri değil de sadece artı veya eksi olma durumları değerlendirilmiştir. Sonuçta, aylık veya yıllık olarak yağışlar ile su seviyesi arasında önemli bir ilişki olduğu ortaya çıkmış ve yıllık yağış farklanndaki değişimler ile su seviyesi arasında 1 yıllık istatistiksel anlamda önemli bir faz farkı tespit edilmiştir.
İstanbul İçin Enerji Dengesi Eşitliği Kullanılarak Yüzey Sıcaklığının Belirlenmesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1996) Kındap, Tayfun ; Topçu, Sema ; 56029 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering

Bu çalışmada, özellikle atmosferik sınır tabaka ve yüzey tabaka ile ilgili çalışmalarda önemli bir parametre olan yüzey sıcaklığı değerlerinin çeşitli etkilerle değişimi incelenmiştir. Hesaplamalar İstanbul (41. 1 K, 29.0 D) için yapılmıştır. Enerji dengesi yönteminin kullanıldığı modelde, seçilen bir gün için ortalama hava sıcaklığı, bağıl nem, rüzgar şiddeti, bulutluluk ve toprak nemi gibi atmosferik koşulları belirleyen parametreler, modele girdi verisi olarak tanımlanmışlardır. Yüzey sıcaklığı saatlik olarak, bitki örtüsü olmayan, killi-kumlu toprak tipi için açık ve bulutlu atmosfer koşullarında hesaplanmıştır. Çalışmada öncelikle yüzeyi etkileyen net radyasyon akısı, türbülanslı ısı akısı, buharlaşma gizli ısı akısı ve toprakta depolanan gizli ısı akısı hesaplanmış, daha sonra yüzey sıcaklığı ve yüzeye yakın toprak altı sıcaklıkları sonlu farklar yöntemi ile elde edilmiştir. Hesaplamalar için bir bilgisayar programı geliştirilmiştir.
Termik Konveksiyon Öngörüsü

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1996) Şen, Elif ; Aslan, Zafer ; 55501 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering

Bu tezin ilk bölümünde konvektif sınır tabaka içinde planör uçuşlarına uygun termik bölgelerinin belirlenmesi amacı ile sıcaklık ve nem değerlerinin ölçülebildiği bir sistemin kalibrasyonu ile ilgili çalışmalara yer verilmektedir. Bu amaçla, radyosonde gözlem sisteminde bir kez kullanılabilen iki ayrı bağıl nem ve sıcaklık sensörleri laboratuvar koşullarında kalibre edilmiş, bağıl nem sıcaklık sensörlerinin farklı atmosferik koşullan altındaki direnç değişimleri saptanarak, kalibre eğrileri oluşturulmuştur. Gerçek atmosfer koşullarında Wilga uçağı ve Puachz planörü ile Eylül 1994 döneminde yapılan gözlem sonuçlarının analizinden kalibre edilen sıcaklık sensörleri ile nem sensörlerine nazaran daha sağlıklı gözlem yapılabildiği belirlenmiştir. Termiklerin yükseliri akım bölgelerinin saptanmasında planörün iki kanadına monte edilen sıcaklık sensörlerinden sıcaklık değeri artma gösteren sensör tarafına doğru yapılacak manevra ile daha güçlü termik koşullan allında uçuş olanağı sağlanabileceği gözlenmiştir. Tezin kuramsal bölümünde, grafiksel yönteme göre Eylül ayı için geçerli abaklar kullanılarak, konvektif sınır tabakanın yüksekliği, termiklerin gücü ve termiklerin oluşumu için gerekli tetikleme sıcaklığının tahminine çalışılmıştır. Pearson' m son çalışmasında, Amerika'da farklı koşullarda test edilen bu yöntem, maksimum hava sıcaklığı değeri yerine ıslak hazne sıcaklığının kullanılması ile iyileştirilmiş olup, her iki yönteme ait sonuçlar karşılaştırılmıştır. [ 1 ]. Burada sunulan çalışmanı Analiz Bölümü'nde son yönteme dayalı tahmin çalışmalar gözlemlerle karşılaştırılmış ve iyileştirilmiş yöntemin daha iyi sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Çalışmanın son kısmında, "Çoklu Tabaka" ve "Eddy" yöntemlerine dayalı olarak türbülanslı gizli ısı ve buharlaşma ısı (nem) akılan ile kinematik ısı akılarının düşey değişimlerinin hesaplanmasına ve sonuçlarının karşılaştırılmasına çalışılmıştır. Bu aşamada, 1 -Boyutlu model (K-Teorisi) ile parametrelenmiş düşey akı profilleri hesaplanmıştır. Sabah saatlerindeki gözlem verilerine dayalı olarak hesaplanan akı değerlerinin, termiklerin gecikmiş olarak organize olduğu öğleden sonraki saatlerde, yapılan planör uçuş gözlemlerine dayalı akı değerlerinden daha düşük olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmanın kuru nemli termiklerden yararlanılarak yapılan planör uçuş koşullarının belirlenmesi ve uçuş programlarının hazırlanmasına yardımcı olması beklenmektedir. Bu amaçla çalışmada sunulan ölçüm yöntemleri ve modellerinin Eylül 1996' da İnönü'de (THK) yapılacak planör yarışması sırasında uygulanması planlanmaktadır.
Türkiye'de Yıllık Toplam Yağışların Homojenlik Analizi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1996) Özçelik, Dilek ; Borhan, Yunus ; 55917 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering

Türkiye'deki istasyonlar için oluşturulan yıllık toplam yağış verilerinin homojenlik analizi sonuçlan sunulmaktadır. Temel veri, 1951-1990 periyodunda kayıt uzunlukları 40 yıl olan 84 meteoroloji istasyonunun günlük değerlerden aylık ve yıllık toplamların elde edilmesi ile oluşturulmuştur. Burada kullanılan metod, bağıl homojenlik tekniklerini kullanarak seri içerisindeki homojen olmayan kısımları tespit edebilen verimli bir yöntemdir. Metod, parametrik olmayan Kruskal-Wallis homojenlik, Swed-Eisenhart run testlerini ve grafiksel analizi içermektedir. Yöntemin 84 aday istasyonla yüksek korelasyonlu komşu istasyonlarla oluşturulan çiftlere uygulanması neticesinde, 69 istasyonun homojen veriye sahip olduğu gösterilmiştir.
Kaotik Davranış Kriterleri Olarak Fraktal Boyut Değişimi Ve Dinamik Sistemlere Uygulanması

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1996) Koçak, Kasım ; Şen, Zekai ; 55984 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering

Chaos theory has opened new horizons in science and is already considered by many as öne of the most important discovery in the twentieth century after relativity and quantum mechanics. Deterministic chaos denotes the irregular ör chaotic motion that is generated by nonlinear systems whose dynamical laws uniquely determine the time evolution of the system state from previous history. in recent years, it has become clear that chaotic phenomena are abundant in nature and have far-reaching conse- quences in many branches of science, and especially in dynamic meteorology. According to dynamical system theoıy time evolution of a phenomenon can be given by its trajectories in the phase space. Coordüıates of this space are spanned by the variables which are necessary to specify the time evolution of the system. Any trajectory in this space represents the time evolution of a given set of initial conditions. in some systems, trajectories initiated from different phase space points eventually converge and stay on a distinct pattern. This kind of a pattern attracting ali trajectories is called "attractor". Systems that develop deterministically have low dimensional attractors such as point, limit cycle and tour. These types of attractors can be characterised by an integer dimension. An important property of these attractors is that ali trajectories converging on it stay at a constant distance from each other and this property imposes long term prediction of the system under study. it has been shown for many dynamical systems that their attractors are not topological. These attractors are called "fractal set" and can be characterised by a noninteger dimension. in literatüre, these kind of attractors are referred to as "strange (ör chaotic) attractors". The most important characteristic of the chaotic attractors is their exponential divergence of nearby trajectories. This implies that system is sensitive to initial conditions and consequently long term predictions become impossible. By using a time series of a single state variable, it is possible to reconstruct xi phase space. Before applying reconstruction procedure we need some informa- tion (i.e. dimension) related with the attractor. The new phase space can be formed by adding an extra independent coordinate until no more information about the process is gained. Öne of the independent coordinates mentioned above is taken as the time series itself. The remaining coordinates are formed by its (m-1) derivatives ör, in the discrete case, the (m-1) lagged time series shifted by (w-l) multiples of the correlation time T, at which correlations between coordinates become zero. There are some criteria for chaotic motion, as follovvs: i) Time series behave erratically, ü) Autocorrelation function decays exponentially, iii) Power spectrum has broad band noise at low frequencies, iv) Poincare map fills some region of space completely and irregularly, v) At least öne of the Lyapunov exponents is positive, vi) Dimension of attracting set is fractal. The first three criteria are functions of time t, delay time r and frequency w. Any time series gives only a simple idea about the underlying system. it is not possible to distinguish two time series sampled out from deterministic chaotic ör stochastic processes. The autocorrelation analysis is valid under two important assumptions which are that: - the probability density function (PDF) of the given data is normal, - the autocorrelation function is a means of measuring the linear dependence between two time series which originate from the same series with the delay time T. it is a well known fact that PDF of the most data encountered in applications are not normal, in such cases, autocorrelation analysis will give results different from the expected values. Although the power spectrum is a reliable method for periodicity, it is not effective for determining whether the chaotic time series is sampled out from a deterministic system ör not. Broad band noise in power spectra can arise from stochastic ör deterministic processes, but the decay in the spectral power at high frequencies is different for the two cases. Poincare map transforms a continuous system into a discrete system. If a phase space is spanned by the m state variables, we can cut this space by an (m-1) dimensional space called hyperplane. For phase space with dimension m>3, it xii is not possible to examine the Poincare section at least visually. in addition, Poincare sections of forced systems are very similiar to each other. For example, Poincare map of the chaotic and nonchaotic behaviour of quasi-period- ically forced van der Pol equation can not be distinguished easily. Only the last two criteria give numerical results, so they are regarded as more objective tools than the others. Lyapunov exponents (^.) measure the rate of exponential divergence ör convergence of nearby trajectories in the phase space. in other words, Lyapunov exponents are used to determine whether the system is sensitive to initial conditions ör not. in three dimensional phase space, the largest Lyapunov exponent is negative for a point attractor, zero for a limit cycle ( periodic âttractor) and n-torus as well as positive for chaotic attractor. For system where the equations of motion are explicitly known and linearized equations exist, there are straightfonvard techniques for computing a complete Lyapunov spectrum. in case of experimental data, it is stili difficult to measure the Lyapunov exponents. in Euclidean space, dimension is the minimum number of coordinates needed to specify a point uniquely. in contrast, the dimension of a dynamical system is the number of state variables needed to specify the dynamics of the system. Ali of these dimensions are integer so they can not characterise a chaotic attractor. Hovvever, almost ali chaotic attractors have fractal (noninteger) dimension. There are fifferent dimension definitions such as capacity, information, correlation dimension ete. Two main uses of these dimensions are: - To distinguish chaotic and nonchaotic attractors, - To determine the minimum number of state variables that are needed to specify the dynamics of the underlying system. If the points on the attractor are almost uniformly distributed in the phase space then the difference betvveen dimensions are insignificant. On the other hand, some subsets of the attracting set are visited more frequently than the others, then a nonuniform distribution of points will be obtained. Although the capacity dimension is not sensitive to frequent visit of some locations by the trajectory in the phase space, it is strongly dependent on the geometry of the attractor. Contributions of the frequently and rarely visited volume elements to the capacity dimension remain the same. On the other hand, the correlation dimension is sensitive to the relative frequency of the visit. in brief, due to this sensitivity to the dynamics of the process, it is convenient to use the correlation dimension, which ıs given by where />. is the relative frequency of the typical trajectory that enters the ith xüi AT(e) **EP? (1) j r. i-1 * ' da » Lım-- 8-0 Lne volume element. To obtain correlation dimension by using eq. (1) öne must estimate p. values especially through the box counting tecnique. As this techniqe is not practical in application, a fast algorithm was proposed by Grassberger-Procaccia (GPA). Consider the set {X{, /=1,...^V} of points on the attractor, i.e. X.=X(t+ij} with a fixed time increment T between the measure- ments. in this algorithm "correlation integral" is given by C(e)=£im -L£ £ 0(e- |*rx |)j (2) Af- N* i-1 >1 W J where 6 (y) is the Heaviside step function defined as.».U Î3 in order to obtain correlation dimension from eq. (1), it is necessary to know the relationship between S(Pj)2 and C(e). it is easily shown that such a relationship expressed as W(e) C^^p,2 (4) 1=1 Finally, combination of eqs. (1) and (4) leads to ia, Um ±m m e-o Ln e As the value of e decreases, clearly the number of paired correlations will decrease as well, and hence, C(e) « ed° (6) If we use sufficient number of noise free data points, plot of in C(e) versus /n(e) will give a linear part called "scaling region". Slope of this region is the estimated value of the correlation dimension dG (v is also frequently used notation). A noninteger value of v indicates chaotic behaviour; the underlying dynamics is deterministic and shows a sensitive depedence on the initial xiv conditions. There are some problems in calculating the correlation dimension. Noisy and limited number of data, difficulties in determining the scaling region exactly, errors arising from computer experiments etc. cause biased estimation of v. Above all, it looks unrealistic that a single number can fully describe the complex structure of a strange attractor. This implies that the value of fractal dimension must be handled so that it carries more information about the dynamical system under study. In applications, GPA is the most frequently used algorithm to estimate the fractal dimension. Distance matrix used to calculate the correlation integral is given by o d" (?) Due to the symmetry, it is sufficient to consider only upper triangle matrix so the number of pairs with distance less than e, say N(e), is to be normalised with N(N-l)/2 instead of N2. It is well known in the study of lacunarity, if e approches to zero then the expected form of the correlation integral becomes C(e)=$(e)ev (8) where the function <£(e) reflects the lacunarity of the set. The structure of <&(e) is generated by sparse or empty regions in the object. Distribution of these empty regions can be constant, periodic or aperiodic. Because sets show different lacunarity, one can expect that contribution of each row/band of the distance matrix to the correlation integral will be different. Calculation of the correlation integral at each row/band can be called "Row and Band Scanning Approach (RSA/BSA)".
Saatlik Ve Aylık Rüzgar Verisiyle Rüzgar Enerjisi Modellemesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997) Türksoy, Ferdi ; Aslan, Zafer ; 68888 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering

Hava kütlelerinin hareketi olarak tanımlanan rüzgar, gelecekteki enerji ihtiyacımızın karşılanması bakımından ekonomik ve çevresel önem taşımaktadır. Büyük ölçekli hava hareketleri, temel olarak güneşin yeryüzeyini ve dolayısıyla atmosferi eşit miktarda ısıtmamasından kaynaklanan sıcaklık ve basınç farklılıklarından meydana gelmektedir. Rüzgar, yapısındaki türbülanslı çalkantılar nedeniyle analitik yöntemler yerine, daha çok istatistiksel teknikler kullanılarak, incelenebilmektedir. Bu çalışmada, sadece ortalama rüzgar şiddeti veya istatistiksel bir dağılım fonksiyonu yerine, hem ortalama rüzgar şiddetine hem de standart sapmaya bağlı olarak, V 'ün hesaplanmasında kullanılabilecek ampirik bir model oluşturulmaya çalışılmıştır. Bunun için ortalama rüzgar şiddeti ve standart sapmaya bağlı 10 parametreli bir ampirik model oluşturularak, çoklu regresyon tekniğiyle katsayılar çözülmüş ve V 'ün hesaplanmasında kullanılacak eşitlik elde edilmiştir. Daha sonra step-wise regresyon tekniği uygulanarak, eşitlikteki etkisiz terimler çıkartılmış ve modellerin daha basit bir şekle dönüştürülmesine çalışılmıştır. Çalışmada Türkiye, Avrupa ve Amerika'nın çeşitli istasyonlarında ölçülmüş saatlik rüzgar şiddeti değerleri kullanılmıştır. Çoklu regresyonla elde edilen saatlik model için regresyon katsayısı R2 = % 99.945, Standart Hata SH = 9.135 m Vs3, Step- Wise uygulanması sonucunda ise R2 = % 99.944 ve SH = 9.066 m'Vs3 olarak hesaplanmıştır. Çoklu regresyonla elde edilen aylık modelde ise R2 = % 98.604 ve SH = 46.088 m'Vs3; buna step-wise regresyon uygulanması sonucunda R2= % 98.566 ve SH = 45.871 mVs3 olarak hesaplanmıştır. Elde edilen saatlik modelin, VVeibull Dağılımı yöntemiyle karşılştırılması amacıyla yapılan değerlendirmeye göre bu çalışmadan elde edilen saatlik modelin daha iyi sonuç verdiği söylenebilir. Yapılan diğer bir karşılaştırmada ise küplerin yıllık ortalamasıyla yıllık ortalamanın küpünün oranının ( V JU ) sabit kabul edilemeyeceği konusu ortaya konmuştur. Modellerin, deneme amacıyla bağımsız örneklere uygulanması sonucunda saatlik modelin bağıl hatasının % 10'dan, aylık modelin bağıl hatasının ise % 20'den düşük olduğu hesaplanmıştır. Son olarak elde edilen aylık model, Türkiye'nin 114 meteoroloji istasyonunda gözlenmiş uzun dönem aylık rüzgar şiddeti ortalamalarına uygulanarak, rüzgar enerjisi potansiyeli daha yüksek olan istasyonlar belirlenmeye çalışılmıştır. Buna göre Bozcaada 682,35 mVs3, İskenderun 288.76 m'Vs3, Antakya 269.34 mVs3, Bandırma 245.31 mVs3, Çanakkale 211.78 m'Vs3 ile Türkiye'nin en yüksek rüzgar enerjisi potansiyeline sahip meteoroloji istasyonlarıdır.
Two-Dimensional Atmospheric Flow Modeling By Using Schwarz-Christoffel Transformation Over Complex Topography

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997) Erdun, Hakan ; İncecik, Selahattin ; 66423 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering

Küçük, bölgesel ve büyük ölçekli meteorolojik modeller, atmosferik olayların anlaşılmasında, atmosferik parametrelerin gelecekteki durumlarının belirlenmesinde ve hava kirliliği modelleri için gerekli olan giriş bilgilerini sağlamada yardımcı olduklarından meteorologlar için vazgeçilmez bir araçtır. Günümüzde oldukça fazla sayıda meteorolojik modellerin olması da modellerin ve modellemenin önemini açıkça göstermektedir Bir meteorolojik modelin geliştirilmesinde, ilk planda karşılaşılan en büyük zorluk, topografyanın etkisinin modele katılmasında ortaya çıkmaktadır. Büyük ölçekli modellerde topografya üzerindeki ayrıntılar çok önemli değildir ve topografya modele kaba bir tarifle dahil edilebilir. Bölgesel ve küçük ölçekli modellerde ise, topografya ve üzerindeki sekililer atmosferik akışa doğrudan etki eden en önemli parametredirler ve model, topografyanın detaylı bir tarifini içermek zorundadır. Bununla beraber, topografyanın tarifi aynı zamanda modelde kullanılan grid-aralığına bağlı olarak belirlenir. Meteorolojik modellerde yaygın olarak kullanılan "düşey koordinat dönüşümleri" küçük ve bölgesel ölçekli modeller için belirli şartlar altında kullanılmaktadır. Bu koordinat dönüşümlerinin kullanımında, topografyadaki eğimlerin 45 dereceden çok çok küçük olması gerekmektedir. Bunun sağlanmaması durumunda yere yakın yerlerde gradyan hesaplarında hatalar önemli derecede artış göstermektedir. Bu yüzden, dik yamaçlı dağlık veya dik inişli vadi olan bölgelerde bu koordinat dönüşümlerini içeren modellerin kullanımı mümkün olmamaktadır. Bu tez çalışmasında topografyanın ölçeğinden, topografyanın eğimlerinden ve üzerindeki şekillerden (binalar, kuleler v.b.) bağımsız olarak çalışabilecek iki boyutlu bir model geliştirilmiştir. XV .alanında da önemli değişiklikler olmadığı, fakat sadece adveksiyondan dolayı sıcaklık alanının akım yönünde hareket ettiği görülmektedir. Elde edilen bu sonuçlara göre model global anlamda gerçekçi sonuçlar vermektedir. Model sonuçlarının hassasiyeti, modele rasyon modülünün ve sınır tabaka parametreleştirmelerinin katılmasıyla arttırılabilir. Ayrıca modelde kullanılan kabuller değiştirilerek ve yeni formülasyonlar ekleyerek aşağıda verilen çalışmalara genişletilebilir:. Model sığ konveksiyon sisteminden derin konveksiyon sistemine göre tekrar düzenlenerek, yukarı atmosferdeki gravite-dalgalarının modellenmesi için kullanılabilir.. Taşınım ve konsantrasyon denklemleri katılarak, kirleticilerin atmosferde dağılımı ve taşımını modellenebilir.. Radyasyon modülü, ısı ve su buharının korunumu denklemleri eklenerek topografik etkilerden dolayı bulut ve sis oluşumu modellenebilir.. Radyasyon modülü, ısı ve su buharının korunumu denklemleri eklenerek dağlık bölgelerde göllerin etkileri ve kara-deniz etkileşimi ve meltemler modellenebilir.. Model, ayrıca Schwarz-Christoffel ile elde edilecek iki boyutlu grid ağlarının y-ekseni yönünde sıralanması ve sonra bunların ortogonal olmayan araziyi-izleyen kordinat dönüşümü ile birleştirilmesi sonucunda 3- boyuta genişletilebilir. XIX Türbülans modeli için Smagorinsky ve Lilly tarafından verilen alt-grid ölçeği karışma formülasyonu kullanılmıştır. Bu formülasyonun bir avantajı 2- veya 3 -boyutlu modellerde türbülans terimlerinin doğrudan sonlu-farklar şemasında yazılabilmesidir. Model, radyatif modülünü ve sınır tabaka parametreleştirme işlevlerini içermemektedir. Model denklemlerinin çözümü için sonlu-farklar metodu kullanılmıştır. Uzaysal türevler için merkezi şema, zamansal türevler için başlangıçta ileri şema ve sonrası için leapfrog şeması kullanılmıştır. Advektif terimleri hesabında ise "upwind" şeması kullanılmıştır. Model denklemleri, matris formuna getirilerek çözülmüştür. Geliştirilen model, örnek bir topografya üzerinde çalıştırılmıştır. Bu test için 50x21 lik bir grid-ağı kullanılmıştır. Grid aralığı yatayda 810 m ve zaman adımı ise kararlılık kriterine göre 2.5 saniye olarak alınmıştır. Karmaşık topografya üzerinde türbülanslı akışın yeterli bir tanımlaması için ilk planda atmosferdeki pertürbasyon basınçı büyüklüğünün göz önüne alınması gereklidir. Modelde hesaplanan pertürbasyon basınç değerlerine göre örnek topografyanın rüzgar altı tarafında yüksek pertürbasyonlar ve rüzgar üstü tarafında ise düşük pertürbasyonlar görülmektedir. Bu durum, dağın rüzgar alan kısmında rüzgarın dağ yamacını tırmanırken akımın zorlanması ile ifade edilebilir. Türbülanslı akış alanını kuşatan topografyanın etkilerini gösteren diğer önemli bir gösterge, gerçek atmosferik basınçtır. Gerçek atmosferik basıncı, hesaplanan pertürbasyon basınç değerlerinin başlangıç basınç değerlerine eklenmesi ile bulunur. Elde edilen gerçek atmosferik basınç değerlerine göre örnek topografyanın rüzgar altı tarafında yüksek pertürbasyondan dolayı yüksek basınç bölgesi ve rüzgar altı tarafında ise düşük pertürbasyon basıncından dolayı düşük basınç bölgesi görülmektedir. Ayrıca eş basınç çizgileri (isobarik yüzeyler) dağ tepesinde rüzgar altı tarafına doğru büküldüğü ve bu bükülme modelin ileri adımlarında daha belirgin olduğu görülmektedir. Bu da, akım üzerinde dağ etkilerini gösteren en belirgin göstergelerden biridir. XV11 Ayrıca elde edilen bu gerçek basınç değerlerinden elde edilen boyutsuz sürükleme (drag) katsayıları, Durran (1986) tarafından yapılmış 3 boyutlu model çalışmasındaki sürükleme katsayıları ile karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda sürükleme katsayılarının uygun olduğu görülmektedir. Ortaya çıkan farklar, modelde kullanılan dağ profilinin Durran'ıri modelindeki dağ profiline göre daha sivri olması ve modelin 2 boyutlu olması sebebiyledir. Türbülanslı akımın modellenmesinde önemli olan diğer bir parametre de alt-grid karışım katsayılarıdır (Km). Model için kararlı bir atmosfer şartlan kabulü yapıldığından modelde elde edilen alt-grid karışım katsayıları 0.001 ile 2m2/s arasında olduğu görülmüştür. Hesaplanan alt-ölçek karışım katsayıları değerlerine göre örnek topografyanın üzerinde bir yüksek karışım katsayısı bölgesi oluşmaktadır. Bu bölge, modelin ilerleyen adımlarında dağın rüzgar altı tarafına doğru akımın etkisi ile kaymakta ve sonra akım ayrılmasından dolayı tepenin hemen ardında parçalara bölünmektedir. Akım ayrılması ayrıca hesaplanan rüzgar alanı değerlerine bakıldığında açıkça görülebilir. Rüzgar alanı değerlerine göre, rüzgar başlangıçta topografyanın şekline göre kendini ayarlamakta ve sonra topografyanın etkisinin rüzgar üzerindeki değişimi açıkça ortaya çıkmaktadır. Model radyasyon modülü içermediğinden dolayı, sıcaklık alanı sadece advektif terimler vasıtasıyla etkilenmektedir. Türbülansın modelde sadece rüzgarın etkileri ile oluşmasını sağlamak için başlangıç sıcaklık alanı, düşük seviyelerde soğuk hava ve yukarda sıcak hava olacak şekilde (termik olarak kararlı bir atmosfer) seçilmiştir. Bununla beraber, modelde radyasyon modülünün etkisini, ve hem buoyancy hem de advektif terimlerinin etkilerini göstermek için başlangıç sıcaklık alanına suni bir pertürbasyon verilmiştir. Pertürbasyon değerleri yerde 1°C ve modelin üstünde O °C olacak şekilde yükseklikle doğrusal bir değişim alınmıştır. Model sonuçlarına göre pertürbasyon sıcaklık değerlerinin büyüklüğünde önemli değişiklik görülmemektedir. Pertürbasyon sıcaklık alanının başlangıçta sıcaklık alanına eklenerek elde edilen gerçek sıcaklık değerleri incelendiğinde de, sıcaklık .alanında da önemli değişiklikler olmadığı, fakat sadece adveksiyondan dolayı sıcaklık alanının akım yönünde hareket ettiği görülmektedir. Elde edilen bu sonuçlara göre model global anlamda gerçekçi sonuçlar vermektedir. Model sonuçlarının hassasiyeti, modele rasyon modülünün ve sınır tabaka parametreleştirmelerinin katılmasıyla arttırılabilir. Ayrıca modelde kullanılan kabuller değiştirilerek ve yeni formülasyonlar ekleyerek aşağıda verilen çalışmalara genişletilebilir:. Model sığ konveksiyon sisteminden derin konveksiyon sistemine göre tekrar düzenlenerek, yukarı atmosferdeki gravite-dalgalarının modellenmesi için kullanılabilir.. Taşınım ve konsantrasyon denklemleri katılarak, kirleticilerin atmosferde dağılımı ve taşımını modellenebilir.. Radyasyon modülü, ısı ve su buharının korunumu denklemleri eklenerek topografik etkilerden dolayı bulut ve sis oluşumu modellenebilir.. Radyasyon modülü, ısı ve su buharının korunumu denklemleri eklenerek dağlık bölgelerde göllerin etkileri ve kara-deniz etkileşimi ve meltemler modellenebilir.. Model, ayrıca Schwarz-ChristorTel ile elde edilecek iki boyutlu grid ağlarının y-ekseni yönünde sıralanması ve sonra bunların ortogonal olmayan araziyi-izleyen kordinat dönüşümü ile birleştirilmesi sonucunda 3- boyuta genişletilebilir.
Hydrometeorological Aspects And Water Resouces Management In The Northern Part Of Libya

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997) Eljadid, Ali Geath Mahmoud ; Şen, Zekai ; 68871 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering

Su, insanlık tarihinin başlangıcından beri medeniyet ve kültürlerin yeşererek gelişmesi için çok elzem bir madde olarak önemim hiçbir zaman kaybetmemiş ve özellikle son yıllarda önceden görülmemiş bir şekilde dünya gündemine gelmiştir. Dünyanın kurak bölgelerinde su sorunu kendisini artan bir önemde ortaya koymaktadır. Su kaynaklarının optimum bir şekilde kullanılması ve ülke hizmetine sunulması için atmosferden yeryüzüne düşen yağışların bilimsel bir çerçeve içinde incelenerek yüzey ve yeraltı su kaynaklarının kullanılmasını sağlayacak su yapılarının plan, proje, inşaa ve işletilmelerine yarayacak ön bilgilerin verilmesi gereklidir. Libya konum olarak Afrika kıtasının kuzeyinde bulunmaktadır. Ülkenin kuzeyinde Akdeniz, doğusunda Mısır, güney batısında Sudan, güneyinde Nijer ve Çad batısında ise Tunus ve Cezayir bulunmaktadır. Libya yüzey alam Türkiye ve Mısır'ın iki katı kadar olup yaklaşık olarak 1 775 500 km2' lik bir alam kaplamaktadır. Tripoli ticaret merkezi, Sirt şehri ise ülkenin politik başşehridir. Libya 1951 yılında bağımsızlığım kazanmış ve bunu takip eden yıllarda sürekli olarak gelişme göstermiştir. Bu süre içinde Libya'nın nüfusu sürekli olarak artmıştır. Bunun sonunda da Libya'da kullanım suyu, endüstri, tarım gayeleri ile suya olan talep gittikçe artmıştır. Ancak şimdiye kadar Libya su meseleleri bilimsel olarak ayrıntılı bir biçimde incelenmemiş ve daha ziyade değişik özel şirketlerin yaptıkları araştırma raporlarında Libya su potansiyeli hakkında bazı yöreler için raporlar hazırlanmıştır. Bilindiği gibi Libya Afrika kıtasının kuzeyinde oldukça kurak bir kuşak içinde bulunmaktadır. Akdeniz ile olan sahil şeridi 1900 km uzunluğundadır. Ülkenin yüksekliği 200 ile 600 metre arasında değişmektedir. Kuzey batı yöresinde Nafusa dağlık yöresi ile kuzeyde Al- Jabal Al-Akdar dağ silsilesi yer almaktadır. Güney taraflarında ise yükseklikleri 803 metreye varan Sauda dağı ile 1200 metreye ulaşan Haruj dağlan mevcuttur. Kuzeyde bulunan Gafara bölgesi Libya'da en iyi iklim şartlarına sahip su kaynaklan oldukça fazla ve zemin yapısı ise ziraate elverişli kısımlardır. Bu çalışmada diğer bölümlere yarayacak şekilde herşeyden önce Libya iklimi üzerine yapılan çalışmalardan da yararlanılarak iklim hakkında genel ve yerel bilgiler sunulmuştur. Kuzey Afrika ülkelerinden Libya, Tunus, Cezayir ve Fas'ta bölgesel ve yerel iklim şartlan bu ülkelerin ekonomi, sosyal hayat ve ticaret çalışmalarına tesir eder. Libya' nın iklimi kuzeyde Akdeniz tipindeki kışlar oldukça yumuşak, yazlar ise aşın sıcak ve kuru, yüksek nemli ve kış aylarında oldukça yağışlıdır. İç taraflara gidildikçe ise oldukça soğuk kışlar, çok sıcak yazlar ve aşın kuraklıklar hüküm sürmeye başlar. Genel olarak deniz sahillerinden içerilere doğru gittikçe nüfus azalması ve hayat şartlarında zorluklar başlar. Libya'da birbirinden farklı sayılabilecek beş çeşit iklim bölgesi vardır. Bunlardan ilki XIX subtropikal Akdeniz bölgesi olup daha ziyade kıyı sahillerinde hakimiyetini gösterir ve güneyde Al-Jabal Al-Akhdar dağlan ile sınırlanmıştır. Orta-Akdeniz bölgesi olarak isimlendirilen ikinci bölge ise batıda dar bir kıyı şeridi şeklinde olup doğuya doğru tüm Gafara düzlüğünü ihtiva edecek şekilde genişleyerek artar. Bu bölgenin doğusunda Nafusa dağlan bulunur. Aynı iklim bölgesi Bingazi ile Derne şehirleri arasında da kendisini gösterir. Step bölgesi olarak isimlendirilen üçüncü bölge Nafusa ve Al-Jabal Al-Akhdar dağlarının güney yamaçlarından başlayarak Mısır'ın doğu sınırlanna kadar Ajdabiya mıntıkasını kapsayacak şekilde uzanır. Çöl bölgesi olan dördüncü kısımda ise Libya'nın güney ve güneybatı kısımlan bulunur. Son bölge ise Ghat ve Tibesti dağlık bölgesini içine alan kısımdır. Çalışma alam topogafya bakımından bibirinden farklı üç kısımda incelenmiştir. Bunlann hepsinin Akdenize sahili vardır ve ilki kuzey batıda Zwara ile doğuda Misrata arsındaki 370 km'lik bölgeyi kaplar. Bu bölgede ziraate elverişli ve 1 1 100 km2 sahayı kaplayan Gafara vadisi mevcuttur ve içerilere doğru Nafusa dağı eteklerine kadar uzar ve bu dağlann yükseklikleri 600 m ile 900 m arasında değişir. İkinci kısım ise Sirt halicini içine alan orta bölge olup Misrata ile batıda Bingazi arasında uzanır. Bu bölge ülkenin kuzey doğusu ile kuzey batısı arasım 630 km boyunca keser. Üçüncü bölge olarak ta kuzeydoğu sahil kısımlandır ki Bingazi'den Al-Jabal Al-Akhdar dağlarına kadar uzanarak güneye doğru çölleşir. Genel olarak Libya kurak bir ülkedir ve sınırlan içinde devamlı akan yüzey sulan bulunmaz. Sayısız denecek kadar çok olan vadilerden ise yalnızca kış aylarında ani taşkınlar sonucunda yüzey sulanna kısa sürede olsa rastlanılır. Ancak bu sular kısa zamanda çekilerek yeraltı suyuna katkıda bulunurlar. Bölgenin kuraklığı ve yeterli miktarlarda su kaynağının olmaması sebebi ile vadi tabanlanndaki alüviyonlara sızan serbest yüzeyli yeraltı sulan yerel su ihtiyaçlarını bir ölçüye kadar karşılar. Bazı yerlerde bu yüzey sulannı toplayarak vadi tabanlanndaki akiferleri beslemek ve aniden oluşan taşkınların can ve mal kayıplanna sebeb olmamalan için küçük barajlar inşaa edilmiştir. Ancak Libya'da son yıllarda görülen bir taraftan nüfus artışı diğer taraftanda hayat standartlarında görülen sürekli iyileşme sonucunda suya olan talep durmadan artmaktadır. Ülkenin gelecekte bu talebi karşılamak için yapacağı su kaynaklan planlamasında meteorolojik verilerinin işlenmesinin öncelikli olduğu göz önünde tutulursa ve şimdiye kadar da bu konuda elle tutulur çalışmanın ülke için yapılmadığı da düşünülürse, bu tezin konusu olan meteorolojik değişkenlerin su kaynaklan için işlenmiş hale dönüştürülmesinin ne kadar önemli olduğu anlaşılır. Yağışlar vadilerdeki yüzeysel akışların kaynağı olarak bu tezde ayrıntılı ve Libya özelliklerine bağlı olarak kurak ve sulak devreler şeklinde incelenerek çalışma bölgesi için haritalan çıkartılmıştır. Genel olarak Libya hidroloji ve meteoroloji verilerinin incelenmesi ile su kaynaklarının hidromemeorolojik değerlendirilmesi yapılmıştır. Verilerde gerek zamansal gerekse alansal olarak görülen yetersizlikler ülkenin kuzeyi için giderilerek bu bölgelerde tam anlamı ile istenilen herhangi bir noktadaki yağış karakteristikleri bulunabilir hale getirilmiştir. Tezde basit su bütçesi yönteminin uygulanması ile Libya su kaynaklannı değerlendirme çalışmalan sunulmuştur. Tezin ikinci bölümünde alansal yağış miktarlannı gösteren haritalar çıkartılarak bunlann yerel iklim, topografya ve hidrolojik karakteristiklere göre yorumlan ve geleceğe yönelik planlamalan izah edilmiştir. Yapılan değerlendirmeler sonucunda çalışma alanının yağışlı kış aylarının dünyanın birçok bölgesinde görülmeyen tipte sıcaklığa sahip olduğu görülmüştür. Bu bölgede görülen kış yağışlanmn kuzeyde XX Akdeniz batıda ise Atlantik okyanusu üzerinde nemlenerek gelen siklonların sonucunda cephesel yağışlar olarak ortaya çıktığı anlaşılmıştır. Bu hava kütleleri aynı zamanda yukarı troposferdeki sığ dalga hareketlerinin de katkısı ile daha da şiddetli yağışların ortaya çıkmasına neden olur. Siklonlar genel olarak step alanları üzerinde sıcak ve nemli hava kütleleri ile kararlı hale gelirler. Böylece siklonlar sonucunda oluşan cephesel yağışların ilki ve şiddetli olanı kış ikincisi ise çalışma alam üzerinde ilkbahar aylarında ortaya çıkar. İlkbahar aylarında orijin olarak tamamen farklı ve yöresel olarak 'hamsin' tipi denilen Sahara çölünün kuzeyinde şekillenerek Libya ve Mısır üzerinden doğuya doğru hareket eden siklonlara rastlanılır. Tez çalışmaları esnasında güvenilir şekle sokulan ve 29 adet meteoroloji istasyonundan elde edilen verilerden çıkarılan bilgilere göre kuzey Libya'da yağışlı süre aniden Haziran ayında kesilmektedir. Bunun nedeninin subtropikal yüksek basmç hücrelerinin ortaya çıkmasına bağlanmıştır. Dağlık alanlarda ise nemli hava kütlelerinin yükselmesi sonucunda yağışlar görülür. Ayrıca ilk bahar aylarında sıcaklık farkından dolayı (konvektif) yağışlar ortaya çıkar. Genel olarak kuzey Afrika'da yıllık yağışlar subtropikal atmosfer dolaşımları sonucunda oldukça değişkendir. Atlantik depresyonunun sonbahar mevsiminin başlarında Akdeniz içlerine doğru hareket etmesi ile kurak olan yaz aylarından sonra yılın ilk yağışları düşer. Böylece tezde incelenen yağışların en etkin oldukları ve belkide Libya için sulak süre denilebilecek yılın zaman dilimi Ekim ayında başlayarak Mayıs ayma kadar devam eder. Çalışma alanında yağışlar genel olarak topografyanın etkisi altodadır. Yıllık yağış dağılımım gösteren harita kuzey Libya yağış paterninin birbirinden farklı birkaç bölgeye ayrıldığını gösterir. Bu bölgelerin herbiri genel olarak Libya'nın Akdeniz sahillerine paralel olarak kendisini gösterir. Akdeniz sahillerinden güneye doğru inildikçe yağışsız olan Sahara bölgesine doğru ulaşılır ancak yerel topografyanın etkisi ile güney batıda Mısır sınırı yakınlarında oldukça yağışlı bölge vardır. Yıllık yağış miktarları sahillerde 300 mm'den güneyde 10 mm'ye kadar düşer. Genel olarak ülkede yıllık yağışın 100 mm'den fazla olduğu bölgeler tüm ülke alanının ancak %5'ini kapsar. En fazla yağışlar Aralık ayında ikinci olarak da Ocak ayında kayıt edilmiştir. Ekim-Mayış aylan arasında toplam yağışın %95'i düşer. Yağışlar Libya tarım ve ekonomisi için yeterli su kaynağı teşkil etmezler. Ancak az da olsa bu yağışların yeraltı akiferlerini doğal olarak beslemeleri ile kurak zamanlarda kuyular vasıtası ile su talebinin bir kısmı karşılanabilmektedir. Libya gibi kurak bölge ülkelerinde yeraltı akiferlerinin yağışlardan beslenmesi çok önemlidir. Tezin üçüncü kısmında çalışma alanının üzerine düşen alansal ortalama yağışın hesap edilmesi için literatürde kullanılan değişik hesap yöntemleri ayrı ayrı gözden geçirildikten sonra mevcut istasyonları birbirine bağlayan doğruların meydana getirdikleri üçgenler göz önünde tutularak hızlı bir şekilde alansal ortalama yağışı hesap etmeye yarayan bir yazılım programı geliştirilmiştir. Böylece bölge üzerine düşen yağış hacinılerinin bulunması mümkün olmuştur. Bu yöntemin esasmda sonlu farklar çözümlemesinde olduğu gibi sayısal çözümleme yöntemlerine benzer bir yaklaşım sözkonusudur. Üçgenleri teşkil eden doğrular saat ibresinin ters yönünde işaretlenirler. Bu üçgenlerin herbiri incelenen alanın birer alt alanları olarak düşünülür ve köşeleri de bir sistem dahilinde numaralanır. Gerekli olan matematiksel formülasyon üçüncü bölümde sunulmuştur. Böylece aylık ve yıllık yağış hacimleri hesaplanarak gerekli grafikler ve çizelgeler şeklinde sunulmuştur. Yapılan hesaplar en fazla yağışlı olan kış aymda yaklaşık olarak 274x10 m lük XXI hacim olduğunu göstermiştir. Sırası ile ilkbahar, yaz ve sonbahar mevsimlerindeki toplam yağış hacimleri 84x10 m, 2.6x10 m ve 72x10 m olarak bulunmuştur. Dördüncü bölümde Libya için yağış serilerindeki şimdiye kadar hiç çalışılmamış olan kurak ve sulak devrelerin eldeki verilerden tesbit edilmesi incelemeleri ayrıntılı olarak sergilenmiştir. Bu devreler hesap edilirken aylık ortalama yağış verileri kullanılmıştır. Libya' nın kuzeyindeki çalışma alanı için gerekli olan kuraklık ve sulaklık haritaları geliştirilmiştir. Kurak bölgeler için bu devrelerin önemleri vurgulanarak sulak zamanlarda yeraltı suyuna beslenme şeklinde yüzey sularının sızması, kurak zamanlarda ise yeraltı suyu bakımından zengin olan komşu bölgelerden su taşınmasının faydalı olacağı belirtilmiştir. Kurak ve sulak devrelerin istatistik incelenmelerinden sonra bunların bölgesel dağılım ve özellikleri hakkında yorumlar sunulmuştur. Önce aritmetik ortalama, bundan aşağı ve yukarı birer ve ikişer standart sapma olmak üzere tam beş değişik kesim seviyelerinde kurak ve sulak devrelerin tüm istatistiksel özellikleri ortaya çıkarılmıştır. Bu değişik kesim seviyelerinde hesaplanan ortalama değerlerin mevcut istasyonlardaki değerleri esas alınarak çalışma alam için geçerli haritalar hazırlanmıştır. Bu haritaların incelenmesi ile kuzey Libya'da olabilecek su kaynakları çalışmaları için yararlı yorumlar getirilmiştir. Bu haritalardan ziraata elverişli alanlar, yeraltısuyuna olabilecek beslenmelerin alanları ve su bakımından en zayıf alanlar ortaya çıkarılmıştır. Kurak ve sulak sürelerin aritmetik ortalama ve standard sapma değerlerinin aylık olarak değişimleri incelenmiş ve genel olarak aritmetik ortalamaya oldukça paralel giden standart sapma gidişleri gözlenmiştir. Böylece genel olarak büyük aritmetik ortalamalara büyük standard sapmalar karşı gelmektedir. Bunun anlamı ise kurak ve sulak sürelerin aylık belirsizliklerinin de oldukça büyük olmasıdır. Genel olarak aşağıdaki sonuçlan çıkarmak mümkündür: (a) Sulak aylamı kış mevsimindeki sayılan en fazla olup bunu ilkbahar ve sonbahar mevsimleri takip eder. Kurak ve sulak devrelerin sayılan güneye doğru gittikçe azalır. (b) Yaz aylarının hiçbirinde sulak devrelere rastlanmamıştır, bunun sebebi olarak bölgeden sinoptik sistemlerin geçişi gösterilebilir. (c) Aylık olarak değişen kurak ve sulak sürelerin sayılarının değişimi sonucunda yıllık yağışlı ve yağışsız ayların sayılan güneye doğru azalır. (d) Tüm çalışma alanında yağışlı ayların ortaya çıkması ihtimali yağışsız ayların ortaya çıkması ihtimalinden daha küçüktür. (e) Akdeniz boyunca olan sahil istasyonlarında uzun aylar boyunca kesiksiz yağışlı sürelerin kış aylarında ortaya çıkması ihtimali fazladır. Bunu İlkbahar ve sonbahar aylan takip eder. (f) Yaz mevsimi boyunca Sahara Miminin etkisi sonucunda yağışlı ayların sayısı çok azdır. Ancak, Akdeniz sahillerine yaklaştıkça bu çöl ikliminin etkisi gittikçe azalır. (g) Göz önünde tutulan istasyonların çoğu için kısa süreli kurak veya sulak sürelerin bağıl ortaya çıkışı uzun süreli devrelerden daha fazladır. (h) Genel olarak kurak süreler her istasyonda sulak sürelerden her kesim seviyesinde daha fazladır, (i) Uzun süreli sulak devreler sahil kesimlerinde iç kesimlere nazaran daha fazladır, (j) Sulak devrelerin süreleri ve dağılımları sonucunda sahil şeridinde kış aylarında kısa süreli taşkınlara rastlanır. İşte yeraltısuyu beslenmesinin en fazla olduğu zaman bu yerlerdedir. XX11 (k) Sulak ve kurak devrelerin miktarları arasında fazlaca farklar, vardır, bunun anlamı ise iklimsel olarak mevcut olan su çalışma alanındaki su talebinin tümünü karşılamaya yetmeyeceğidir. (1) Kurak ve sulak devrelerin ortaya çıkışları nemlilik ve taran faaliyetleri ile birleştirildiğinde yetiştirilecek bitki hakkında gerekli temel bilgilere sahip olunur. Çalışma alam için kurak ve sulak devrelerin aritmetik ortalamaları, standard sapmaları ve en büyük ortaya çıkma sayılarının haritaları yapılmıştır. Bu haritalardan aşağıdaki önemli sonuçları çıkarmak mümkündür: (a) Kuzeybatı Bölgesi: Zwara, Srman, Al-Zawiya, Al-Azizeya ve Tripoli gibi bölgelerde bulunan istasyonlara! standart sapmaları aşağı yukarı aynı değerlere sahiptir. Standart sapmaların oldukça değişkenlik göstermesi kurak ve sulak ayların tahmin edilmelerinde fazlaca belirsizlik olduğunu gösterir. En büyük sulak devre uzunlukları kuzeye doğru artmaktadır. Derj, Sinawan, Jado ve Aborgren istasyonlarında en uzun kurak süreler görülmüştür. Dağlık bölgelerde ise kurak ve sulak devrelerin sürelerinde ani değişimler bulunmaktadır. (b) Kuzeydoğu Bölgesi: Bu bölgede sulak devrelerin süreleri birbirine oldukça yakındır. Bunun anlamı ise bu alandaki yağışların bölgesel dağılımında bir üniformluluğun bulunmasıdır. Ancak kurak devrelerin süreleri sulak devrelerden daha fazladır. Sulak devrelerin en fazla ve uzun süreli olarak görüldüğü yer Al-Jabal Al-Akhdar dağlık bölgesindedir. Bunun sebebi ise bu yerlerin doğrudan doğruya Akdeniz ikliminin tesiri altmda bulunmasıdır. Kurak devrelerin en uzun olduğu yer ise Slouq denen yerdir. Güneye doğru Akdeniz iklimi yerine Sahara iklimi tedricen yer aldığından kurak devrelerin süreleri de artar. Kurak ve sulak devrelerin en kısa süreleri bu bölgede birbirine oldukça eşittir. Birçok yerde en küçük devre süresi bir ay kadardır. Ancak topografik etkiler sonucunda Al-Marj mevkiinde durum böyle değildir. Bu bölgedeki kurak ve sulak devrelerin uzunlukları sırası ile ortalama olarak 2.72 ve 2.20 ay kadardır. Tezin beşinci kısmında yağışların dağılımları ile tahminlerinin yapılması için basit yaklaşımlar sunulmuştur. Önce 29 meteoroloji istasyonundaki aylık yağış verilerinin bağıl frekans dağılımları bulunmuş daha sonra bunlara en iyi uyan teorik dağılımın bütün istasyonlar için Gamma dağılımı olduğu Ki-kare testleri ile tesbit edilmiştir. Gama dağılımının her istasyon için ölçek ve şekil parametreleri ayrı ayrı hesap edilerek bunların bölgesel haritaları hazırlanmıştır. Böylece yağış kayıtlarının bulunmadığı yerlerin ölçek ve şekil parametrelerinin değerlerinin belirlenmesi sonucunda oradaki dağılımında Gamma dağılmama uygunluğu varsayımı ile ölçüm yapılmayan yerlerdeki yağış karakteristiklerini belirlemek ve ortalama yağış miktarlarım tahmin etmek mürnküri olmaktadır. Tezde ayrıntılı olarak sunulan bu dağılımlardan şu sonuçlan çıkarmak mümkündür: (a) Tüm frekans dağılımları en sık değer yani en büyük frekans değeri olarak düşük yağış miktarlarında ortaya çıkar. Genel olarak düşük miktarlı yağışlar az sıklıkta, büyük miktarlı yağışlar ise çok sıklıkta ortaya çıkar. (b) Çok nadir sıklıktaki yağışlar çok büyük şiddetlere sahiptirler. (c) Yağış frekans dağılımlarından bazılarında sürekli olarak sıfır yağış miktarları fazlaca ortaya çıkar. Her türlü yağış miktarının frekans değerlerinin sıfır olmaması durumunda o istasyonun oldukça yağışlı bir bölgede bulunduğu anlaşılır. xxnı Gamma yağış dağılımı varsayımı ile her istasyonda gelecekte ortaya çıkabilecek 10 mm, 25 mm, 50 mm ve 100 mm'lik yağışların mtimallerinin ne olacağı önceden kestirilebilmektedir. Yağış miktarları ile bunların ortaya çıkış ihtimalleri arasında ters bir ilişki vardır. Tezin altıncı bölümünde ise çalışma alanında ortaya çıkabilecek buharlaşma ve terleme miktarlarının tahminleri yapılmıştır. Önce bunların ortaya çıkış mekanizmalarının neler olduğu ve ne gibi meteorolojik parametrelere bağlı oldukları etraflıca açıklanmıştır. Elde mevcut olan istasyonlarda tesbit edilmiş aylık buharlaşma miktarlarından çalışma alam için aylık ve yıllık bölgesel haritalar çıkarılmıştır. Bunların incelenmesi sonucunda önemli olan şu noktalar gözlenmiştir: (a) Buharlaşma yine sahil kesimlerden iç taraflara doğru gidildikçe artmaktadır, bu ise artan sıcaklık azalan nemlilik ve esen rüzgarların taşıdıkları toz miktarmın güneye doğru artması ile olmaktadır. (b) En fazla buharlaşma ve terleme miktarları çalışma alanının güney batı kısmında gözlenmiştir. (c) En fazla aylık buharlaşmalar 370 mm ile Haziran' da en az ise 30 mm ile Ocak ayında olmaktadır. (d) Bölgesel buharlaşma haritalarında Sirt körfezi kaynaklı nemliliğin hemen her ayda tesirinin olduğu görülür. (e) Mevsimsel buharlaşma yüzdeleri arasında en fazla %40 ile sonbahar mevsimi %8 ile de en az olan kış mevsimi gelmektedir. Sonbahar ve ilkbahar mevsimlerinde ise sırası ile %22 ve %30 buharlaşmalar olur. Yıllık buharlaşma-terleme miktarı 2400 mm civarında olup buna mukabil yıllık ortalama yağış ise 350 mm ile kuzeybatı köşesinde 500 mm ile de kuzey doğu kısmında meydana gelir. Buharlaşmanın fazla olması sebebi ile yağışların büyük bir kısmı kayıp olarak yeraltısuyu beslenmesinin azalmasına sebep olur. Artan talebi karşılamak için daha fazla yeraltı suyunun pompalanması nedeniyle yeraltı suyu seviyelerinde aşın düşmeler meydana geleceği gibi deniz suyunun nüfuz etmesi ile mevcut yeraltısuyu kaynaklarının tuzlanması artar. Libya'nın buharlaşma miktarlarının oldukça az olduğu kuzey kısımlarında zaman zaman ortaya çıkan yüzeysel su akışlarım toplamak gayesi ile küçük barajlar yapılır. Böylece yeraltı suyu kaynaklarının beslenmelerinin artırılmasına ilave olarak ortaya çıkabilecek tehlikeli ani taşkınlarda bir dereceye kadar önlenmiş olur. Tezde ayrıca aylık buharlaşma kayıpları milyon m3 olarak hacim cinsinden hesaplanmıştır. En fazla buharlaşma-terleme kaybı ortalama olarak 0.68x1 03 m3 ile Temmuz aymda ortaya çıkar. Tezin yedinci bölümünde çalışma alanındaki sızma kayıpları ile yüzeysel su akışı miktarları verilmiştir. Önce genel olarak yüzeysel akışa tesir eden meteorolojik faktörler kısaca gözden geçirilmiş ve bunu takiben ise değişik kişiler tarafından yapılmış yüzeysel su akışı hacimleri yorumlanarak tez çalışması ile uyumlu hale dönüştürülmüştür. Libya Su İdaresi tarafından yapılan çalışmalara göre yaz aylarında hiç yüzeysel akış olmamasına karşılık sırası ile kış, ilkbahar ye sonbahar mevsimlerinde 169, 77 ve 11 milyon m3 yağışların ortaya çıktığı bulunmuştur. Bu tezdeki hesaplamalar sonunda ise kış, ilkbahar, yaz ve sonbahar mevsimlerindeki yüzeysel akış miktarlarının sırası ile yaklaşık olarak 110, 34, 1 ve 29 milyon m3 olduğu bulunmuştur. Daha önce yapılmış olan çalışmalardan yararlanarak Libya için akış katsayılarının neler olduğu bulunmuştur. Bu bölümde ayrıca çalışma alanında ortalama olarak her ay için ayrı ayrı yüzeysel akış miktarları hesaplanmıştır. Yüzeysel akış ile ilgili genel olarak aşağıdaki noktalar gözlenmiştir: XXIV (a) Yüzey şekilleri ve oldukça kurak iklim dolayısı ile yüzeysel suların büyük bir kısmı denize ulaşmadan vadilerde sızma ile yeraltı suyuna katılarak ve buharlaşarak yok olmaktadır. (b) Bazı bölgelerde yüzeysel akışlar diğerlerine göre daha fazlacadır. (c) En büyük yüzeysel akışlar Aralık aylarında en az olanı ise Temmuz ayında görülmektedir. Sekizinci bölümde tezin önceki bölümlerindeki bilgilerden de yararlanarak çalışma bölgesi için su kaynaklarının idaresi hakkında bilgiler sunulmuştur. Kurak bölgelerdeki su idaresi ile ilgili genel bilgilerden sonra su bütçesi denkleminin kullanılması için gerekli girdi (yağış) ve çıktı (buharlaşma-terleme, yüzeysel akış ve sızma) değişkelerinin sayısal değerleri verilmiştir. Bu bölümde ayrıca artan nüfus da göz önünde tutularak suya olan talep miktarları bulunmuştur. Böylece hali hazırda Libya su ihtiyacının %53'ünün yerleşme bölgeleri, %47' sinin ise kırsal kes imlerde olduğu hesaplanmıştır. Daha sonra da Libya'nın 2000 yılındaki su talebinin neler olacağı hesaplanmıştır. Tezin en son kısmında ise yapılan ayrıntılı çalışmadan elde edilen sonuçlar ve geleceğe yönelik teklifler sunulmuştur.
Ankara'da Hava Kirliliği Episodları Esnasında Atmosferik Şartların Analizi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1999) Şahin, Mustafa ; İncecik, Selahattin ; 100674 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering

Hava kalitesine yönelik sınıflandırmalar içerisinde episodlar önemli parametrelerdir. Şehirsel hava kirliliği olaylarının incelenmesinde, episod olayları ve bunların meydana gelmesine zemin hazırlayan atmosferik dispersif şartlarının belirlenmesi gerekir. Bu çalışmada, Ankara'da 1989-1994 yıllan kış aylarında (Ekim-Mart) ölçülen SO2 ve partikül madde (PM)'nin ortalama değerlerinden episod günleri tespit edilerek, bunların yerel meteorolojik parametreler ve sinoptik ölçekli olaylar arasındaki bağıntıları analiz edilmiştir. Aşağı atmosferin düşey yapısı hakkında bilgi edinebilmek için Ankara'nın yerel meteorolojik parametreleri ve radyosondaj gözlemlerinin yam sıra özellikle vortisiti ve termal rüzgar hesaplamasında kullanılmak üzere Türkiye'deki yedi adet radyosonde istasyonundan yapılan sondaj verileri gözönüne alınmıştır. Bu veriler şunlardır. a) Yer, 850 hPa, 700 hPa ve 500 hPa seviyelerindeki günlük sıcaklık, basınç, bağıl nem, jeopotansiyel yükseklik ve rüzgar yön ve hız değerleri, b) 0000 GMT ve 1200 GMT'de meydana gelmiş olan yüzey enverziyonlar ve bunların taban ve tavan yükseklikleri, kalınlıkları ve taban-tavan sıcaklık farkları, c) Sinoptik yer haritaları (0000 GMT), d) Ortalama sıcaklık değerleri (günlük, aylık ve yıllık), Bu çalışmada, hava kalitesi episodlan için şu kriter belirlenmiştir: SO2 veya PMMen birinin 24 saatlik periyotta en az iki ölçme istasyonunda ve en az iki gün süren bir olayda dış hava kalite sınırlarını aşmasıdır. Bu kriter çerçevesinde, 1989-1994 periyodunda S02> 250 ug/m3 için 2-21 gün süren toplam 42 adet (toplam 243 gün), SO2 > 400 ug/m3 için 2-10 gün süren toplam 26 adet (toplam 92 gün), PM> 200 ug/m3 için 2-llgün süren toplam 40 adet (toplam 135 gün) ve PM> 300 ug/m3 için 2-5gün süren toplam 9 adet (toplam 27 gün) hava kirliliği episodunun meydana geldiği tespit edilmiştir. Episodlar süre olarak en fazla Ocak aylarında, en az ise Ekim aylarında meydana gelmiştir. Bir akışkan içerisindeki dönüşün mikroskobik ölçüsü olan vortisiti, hızın rotasyoneli olarak tanımlanan vektör alanıdır. Büyük ölçekli dinamik meteorolojide genel olarak sırasıyla rj ve C, ile gösterilen mutlak ve bağıl vortisitinin sadece düşey bileşenleri ile ilgilenilir. Geniş pozitif (negatif) bölgelerde bağıl vortisiti(Q, kuzey yarımkürede siklonik fırtınalarla işbirliği içerisinde gelişme eğilimi göstermektedir. Bundan dolayı bağıl vortisitinin dağılımı hava analizi için iyi bir diagnostik araçtır. Mutlak ve bağıl vortisiti arasındaki fark, rotasyonu için dünyaya bağımlı olan vortisitinin yerel düşey bileşeni olan planeter vortisitidir: k.VxUe = 2Qsin<|> = /. Böylece mutlak vortisiti r|=Ç+/, bağıl vortisiti C ile ya da kartezyen koordinatlarda; il = dv/dK-du/dy+f, Ç = dv/dx-du/dy (1) şeklinde ifade edilmektedir. Hava parseli kendi etrafında saat yönünde (Ç < 0) dönüyorsa buna antisiklonik (-) vortisiti, kendi etrafında saat yönünün tersine (Ç > 0) dönüyorsa buna siklonik (+) vortisiti denir. Bağıl vortisitiyi (Q hesaplamak için yukarıda belirtilen denklem kullanılmıştır. 7 adet radyosonde istasyonlarım içine alacak şekilde Türkiye 2 derece (1 derece=l 1 1 km.) aralıkla 32 (8x4) grid noktasına ayrılmıştır. Radyosonde istasyonlarına ait rüzgar hız ve yön verileri kullanılarak SO2 konsantrasyonunda 250 ug/m3 ve 400 ug/m3'ü aşan episod günlerine ait 850 hPa (0000 GMT ve 1200 GMT), 700 hPa (0000 GMT) ve 500 hPa (0000 GMT) seviyelerindeki bağıl vortisiti hesaplanmıştır. Ayrıca, episod günlerindeki (SO2 > 400 ug/m3) değerler kullanılarak bağıl vortisitinin düşey dağılım profili çizilmiştir. S02 > 250 ug/m3 episod günlerinde 850 hPa (0000 GMT ve 1200 GMT), 700 hPa (0000 GMT) ve 500 hPa (0000 GMT) seviyelerindeki toplam vortisiti değerlerinin %69.08'i negatifdir. En fazla negatif değerlerin %75.44 ile 850 hPa (1200 GMT) seviyesinde bulunmuştur. SO2 > 400 ug/m3 episod günlerinde ise 850 hPa (0000 GMT ve 1200 GMT), 700 hPa (0000 GMT) ve 500 hPa (0000 GMT) seviyelerindeki toplam vortisiti değerlerinin %74.02'si negatifdir. En fazla negatif değerlerin %82.76 ile 850 hPa (1200 GMT) seviyesinde bulunmuştur. SO2 > 400 ug/m3 episod günlerindeki toplam vortisiti değerlerin negatif olma yüzdesinin (%74.02), SO2 > 250 ug/m3 episod günlerindeki toplam vortisiti değerlerinin negatif olma yüzdesinden (%69.08) büyük olduğu görülmüştür. Bu ise vortisitinin negatif olma durumu ile yüksek kirletici değerler arasında doğru bir orantının olduğunu göstermektedir. Episodlann birinci günündeki vortisiti değerinin en fazla negatif olma durumu %79.17 ile 850 hPa seviyesinde olduğu tespit edilmiştir. Burada, 850 hPa seviyesinin vortisiti için önemli olduğu görülmektedir. Termal rüzgar, iki basınç seviyesi arasındaki jeostrofik rüzgar kaymasıdır. Termal rüzgar gözlenen rüzgar ve sıcaklık alanlarının analizini kontrol etmek için kullanılan faydalı bir araçtır. Ayrıca, termal rüzgar bir tabakadaki ortalama yatay sıcaklık adveksiyonunu tahmin etmek için de kullanılmaktadır. İki basınç seviyesindeki jeopotansiyel yükseklik farkı gözönünde bulundurularak termal rüzgar denklemi; UT=l/Pd(<|>ı-<|>o)/dy, vı=l/f*ö(<|>ı-(t>o)/5x, Wt=Vut2+vt2' (2) şeklinde ifade edilmektedir. Türkiye'deki 5 adet radyosonde istasyonundan alman 850 hPa (0000 GMT) ve 700 hPa (0000 GMT) basınç seviyelerindeki jeopotansiyel yükseklik verileri kullanılarak SO2 > 400 ug/m3 episod günlerine ait termal rüzgar değerleri hesaplanmıştır. Termal rüzgar değerlerinin l(bir)'den küçük ve ortalama değerinin 0.313 olduğu tespit edilmiştir. Bu değerlerin %47.2'sinin 0.05-0.25 aralığında yer alması episod günlerinde 850 hPa ile 700 hPa seviye arasında yatay sıcaklık gradyanının da küçük xı olduğunu göstermektedir. Bu durum episod günleri için çizilmiş olan düşey sıcaklık profillerinde de görülmektedir. Şehir alanlarındaki hava kirliliği episodlannın oluşumu yüksek basınç sisteminin varlığı veya yukarıdaki sıcak sut özelliğinin sıkça sebep olduğu yüzeydeki zayıf basınç gradyanlannm varlığıyla oluşmaktadır. Sübjektif yöntemle sinoptik yer kartlarından (0000 GMT) episod günlerindeki (S02 > 250 ug/m3 ve 400 ug/m3) yatay basınç gradyanlan tesbit edilmiştir. Bu basınç gradyanlan; çok zayıf (< 5 mb/1 100 km), zayıf ( 5 mb/550-1100 km), kuvvetli (5 mb/100-550 km) ve çok kuvvetli (>5 mb/0-100 km) şeklinde sınıflandırılmıştır. Burada, "zayıf ve "kuvvetli" basınç gradyanlanndaki kirletici konsantrasyon değerlerinin "çok zayıf ve "çok kuvvetli" basınç gradyanlanndaki kirletici konsantrasyon değerlerinden büyük olduğu belirlenmiştir. Bu durum, episod günlerinde atmosferin genelde sakin olduğunu, hareketli ortamın olmadığım göstermektedir. Atmosferin düşey yapısı içinde atmosferin sımr tabaka yüksekliğini tanımlayan 850 hPa seviye sıcaklığı önemli bir parametredir. 850 hPa seviyesindeki daha sıcak hava kütleleri daha dengeli atmosferi beraberinde getirir. Episod günlerinin 850 hPa seviyesindeki (0000 GMT) sıcaklık değerleri analiz edilmiştir. Episodlann birinci gününe kadar sıcaklığın azaldığı ve episodun birinci gününden itibaren sıcaklığın arttığı belirlenmiştir. Burada, episodlann belirlenmesinde bu seviye sıcaklığının önemli olduğu görülmüştür. Atmosferde rüzgann yükseklikle saat ibreleri yönünde (antisiklonik) değişmesi sıcak adveksiyonun olduğunu gösterdiği bilinmektedir. Yer, 850 hPa, 700 hPa, ve 500 hPa (0000 GMT) seviyelerindeki sıcaklık değerleri kullanılarak episod günlerindeki (SO2 ^ 400 ug/m3) düşey sıcaklık dağılım profili çizilmiştir. Bu profillerde, episod günlerindeki adveksiyonlar analiz edilmiştir. Toplam 88 episod gününün 66 gününde (%75) ve 24 adet episodun 18'nin birinci gününde (%75) rüzgann yükseklikle antisiklonik olarak değiştiği ve aynca 24 adet episodun 22'sindeki (%92) en yüksek SO2 konsantrasyonunun rüzgann yükseklikle antisiklonik olarak değiştiği günlerde meydana geldiği görülmüştür. Burada düşey sıcaklık dağılımının analizler için önemli olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, negatif bağıl vortisiti ile yüksek hava kirliliği seviyeleri arasında bağıntı olduğu belirlenmiştir. Özellikle hava kirliliği analizlerinde bağıl vortisitinin önemli bir faktör olduğu tespit edilmiştir.

Gözat

Çıkarma tarihi ile FBE- Meteoroloji Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma

Sayfa başına sonuç

Sıralama Seçenekleri