FBE- Meteoroloji Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/7108

Gözat

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

Dizinde bir noktaya atla:
  • Öge
    Deniz meteorolojisinde deniz durumu tahmin yöntemlerinin kritiği ve Karadenize uygulanması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1988) Şenhan, Mustafa ; Omay, Eren ; Meteoroloji Mühendisliği
  • Öge
    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.
  • Öge
    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.
  • Öge
    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.
  • Öge
    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.
  • Öge
    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.
  • Öge
    Ankara Üzerindeki Son Stratosferik Ozon Ölçümleri Ve Ozon Profillerinin Değerlendirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-01-08) Özkızılkaya, Özlem ; İncecik, Selahattin ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering
    Bu çalışmada, Ankara üzerindeki toplam ozon miktarının karşılaştırılması amacı ile Ocak 2007-Aralık 2007 periyodu arasındaki Brewer(MKIII) spektrofotometresi ile AURA/OMI ve MSG/SEVIRI uydularına ait toplam ozon verileri kullanılmıştır. Yapılan karşılaştırma sonucunda Brewer ölçümleri ile OMI ölçümlerinin birbire yakın değerler gösterdiği, MSG uydusunun ölçümlerinin ise Brewer ve OMI ölçümlerinden daha fazla olduğu ortaya konmuştur. Bu bulguları doğrulamak için, 2007 senesine ait toplam 21 adet ECC ozonsonde ölçümü kullanılmıştır. Ozonsonde verilerinin alındığı her gün için o günlere karşılık gelen Brewer, OMI ve MSG verileri değerlendirmeye alınmış ve toplam ozon değerleri karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre Brewer ve OMI ölçümlerinin ECC ölçümlerine yakın değerler gösterdiği, MSG ölçümlerinin ise ECC’den fazla olduğu saptanmıştır. Toplam ozonun düşey yapısını incelenmek için, ECC verilerinden toplam ozon elde edilmesinde kullanılan algoritma troposfer ve stratosfere ayrı ayrı uygulanmıştır. Yapılan hesaplar sonucunda, yukarı stratosferik ozonun toplam ozonda en büyük paya sahip olduğu ve ozonun atmosferdeki değişiminin dinamik ve termik proseslere son derece bağlı olduğu görülmüştür.
  • Öge
    Şiddetli Bir Konveksiyon Olayının Orta Ölçekli Analizi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-09-03) Kahraman, Abdullah ; Kadıoğlu, Mikdat ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering
    Şiddetli hava olayları genel olarak derin nem konveksiyonu ile ilişkili olduklarından, orta ölçekli yaklaşımlarla incelenmelidirler. Şiddetli konveksiyon analizi için yüksek çözünürlüklü atmosfer modelleri kullanılmakta, yine radar, uydu vb yüksek çözünürlüklü gözlem verisi ile çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada 15 Ağustos 2004’te Marmara Bölgesi’nde meydana gelen bir şiddetli konveksiyon hadisesi ele alınmış, NCEP GFS verisi kullanılarak WRF-ARW atmosfer modeli ile elde edilen sonuçlar sinoptik ve orta ölçekte değerlendirilmiştir. Çalışmadan önce modelleme için büyük çapta bir hassaslık analizi gerçekleştirilmiştir. Model sonuçları geleneksel gözlemlerin yanısıra uydu verileri ile de karşılaştırılmış, ve sinoptik ölçekte konveksiyonun gayet başarılı bir şekilde simüle edilebildiği görülmüştür. Öte yandan, tornado üreten super-hücreli fırtınanın tahmininde konum ve zaman olarak sapma gerçekleşmiş, ancak hücrenin pek çok özellikleriyle modellenebilmesi de tatmin edici bulunmuştur. Şiddetli konveksiyonun nedenleri içerik-bazlı metodoloji ile incelenmiştir. Bu metodolojiye göre gerekli olan üç içerik, koşullu kararsızlık, LFC’nin mevcudiyeti, ve parseli LFC’ye taşıyacak bir kaldırma mekanizmasıdır. Konveksiyonun şiddetinde sinoptik ve orta ölçekli süreçlerin birlikte rol oynadığı tespit edilmiştir. Bölgede orta seviyedeki CAPE değerleri ile koşullu kararsızlık ve Karadeniz’den kaynaklanan yüksek nem mevcuttur. Cephesel yüzey, konveksiyonu tetikleyen bir mekanizma olmuştur. Alçak seviye rüzgarlarının neden olduğu yüzey konverjansı yükselişi desteklemiş, yüksek düşey rüzgar şiri de süper-hücreli fırtınanın şiddetinde anahtar bir rol oynamıştır.
  • Öge
    Yukarı Atmosferde Joule Isınması Ve Manyetosferik Mikrofırtınalar: Bir Vaka Analizi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010-02-11) Kalafatoğlu, Emine Ceren ; Kaymaz, Zerefşan ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering
    Bu çalışmada, farklı yaklaşımlar kullanılarak mikrofırtınalar esnasında yukarı atmosferde meydana gelen Joule ısınması hesaplanmıştır. Kutup ışıkları spektrumları kullanılarak aynı günde oluşan iki manyetosferik mikrofırtına vakası seçilmiştir. Çalışmanın ana amacı bu miktofırtınalar esnasında manyetosfer ve iyonosfer ortamlarında meydana gelen fiziksel, dinamik ve geometrik değişimleri belirlemek ve bunlarla bağlantılı olarak iyonosferde meydana gelen Joule ısınmasını hesaplamaktır. Çalışmada üç farklı tip veri seti kullanılmıştır: yer jeomanyetik istasyonlarındaki manyetik alan ölçümlerinden hesaplanan AE indeksi, SuperDARN radarı elektrik alan gözlemleri ve manyetik kuyruk ve yere yakın uzay bölgelerindeki uydu gözlemleri. Joule ısınması değerleri, küresel AE indeksine dayanan istatistiksel yöntem, SuperDARN radar gözlemlerini kullanan yöntem, ve BATSRUS manyetohidrodinamik model verilerini kullanan yöntem ile hesaplanmıştır. Hesaplamalar sonucunda, farklılıklar joule ısınmasının maksimum değerlerinde ve bu maksimum değerin oluştuğu zaman tahminlerinde görülmüştür. Küresel AE indeksinin en yüksek Joule ısınması değerini verdiği görülmüştür. Batsrus modeli ile elde edilen maksimum joule ısınması değerleri karşılaştırıldığında, AE yöntemi ile aynı mertebede olduğu ancak maksimum değerlerin oluştuğu zamanların yaklaşık yarım saat önce olduğu görülmüştür. SuperDARN radarının iyonosferik elektrik alanı ve IRI2007 iyonosferik iletkenlik verileri kullanılarak bulunan Joule ısınması değerlerinin ise birinci mikrofırtınada mertebe olarak diğer iki yöntemle uyumlu olduğu, ikinci fırtınada ise yüksek tahminler verdiği görülmüştür. Joule ısınması artış zamanlarında yine yarım saatlik bir erkene kayma durumu vardır. Çalışmamızda özellikle SuperDARN ve BATSRUS modellerinde görülen maksimum joule ısınmasındaki mertebe ve zamana ait farklılıkların oluşmasında mikrofırtınalar esnasında manyetosferik kuyrukta meydana gelen dinamik olayların etkili olduğu tartışılmaktadır. Bununla ilişkili olarak manyetik kuyruk ve yere yakın uzay çevresindeki uydu gözlemleri sunulmuş ve mikrofırtınaların dinamiği çerçevesinde incelenmiştir.
  • Öge
    Akım Gözlem İstasyonu Olmayan Havzalarda Su Potansiyelinin Belirlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-01-04) Şentürk, Kevser ; Koçak, Kasım ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering
    Ülkelerin gelecekte karşı karşıya kalacakları en büyük sorunlardan birisi enerji sorunudur. Bu çalışmada akım gözlem istasyonu (AGİ) olmayan havzalarda su potansiyelinin belirlenebilmesine yönelik bir yöntem izlenmiştir.Debi süreklilik çizgileri bir akarsuyun akımlarının aşılma yüzdesi ile miktarı arasındaki ilişkiyi ortaya koyan grafiklerdir. Pek çok su kaynakları projesi ölçüm istasyonu olmayan alanlarda inşa edilmekte, ancak, ihtiyaç duyulan debi süreklilik çizgileri veri yetersizliği nedeniyle elde edilememektedir. Debi süreklilik çizgisi bir akarsu havzasının karakteristikleri ve iklimsel özellikleri kullanılarak bölgeselleştirilebilir. Çalışmada, Çoruh havzasında mevcut akım gözlem ve meteoroloji gözlem istasyonlarına ait veriler kullanılarak bölgeselleştirme yapmak için seçilen modelin parametreleri belirlenmiştir. En uygun debi süreklilik modeli belirlenerek model parametrelerinin yersel değişimi araştırılmıştır. Model parametrelerinin yersel değişimi toplam yağış, havza alanı, drenaj yoğunluğu, akarsu uzunluğu, eğim ve hipsometrik düşü ile açıklanmaya çalışılmıştır.
  • Öge
    İstanbul İklim Şartlarında Rüzgar Ve Güneş Sistemlerinin Modellenmesi Ve Ekserji Analizi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-03-10) Kaymak, Mustafa Kemal ; Şahin, Ahmet Duran ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering
    Yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ihtiyaç gün geçtikçe artmaktadır. Bununla beraber yenilenebilir enerji kaynaklarının kendi içinde büyük problemleri bulunmaktadır. Bunların başında süreksizlik gelmektedir. Özellikle yenilenebilir enerjiler içinde en fazla uygulama alanı bulan rüzgar ve güneş enerjilerinde bu problem en üst seviyededir. Bu süreksizliklere en iyi (optimum) çözüm bu iki enerjinin birlikte kullanımını sağlayan hibrit sistemlerdir. Uygun alanların seçilmesi ile zaman ve alana bağlı olarak bu enerji kaynaklarındaki süreksizlikler en aza indirgenebilmektedir. Bu çalışmada, ortalama bir evin bütün enerji ihtiyaçlarını karşılayacak bir hibrit enerji sistemi İstanbul Teknik Üniversitesinin Meteoroloji Parkında kurulmuştur. Bu sistemden elde edilen meteorolojik parametrelerin alana ve zamana bağlı modellemesi gerçekleştirilmiştir. Bu modelleme çalışmasında, noktasal toplam yarıvaryogram yöntemi rüzgar şiddetinin alansal temsilinde kullanılmıştır. Ayrıca belirlenen sekiz ölçüm noktasında rüzgar enerji ve ekserji çalışmaları gerçekleştirilecektir. Benzer yöntemler güneş ışınımının modellemesinde de kullanılmıştır. Alansal modellerde bilindiği üzere haritalar büyük önem taşımaktadır. Son yılllarda Weather Research Forecasting (WRF) modeli sayısal hava tahmininde en fazla kullanılan model olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında İstanbul ve civarını kapsayacak şekilde bütün alan 3 km x 3 km boyutlara sahip bölgelere ayrılmıştır. Bu gridlere dayalı olarak alansal ve zamansal tahminler gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmanın ikinci adımı olarak, hem rüzgar hemde fotovoltaik pillerde oluşan enerji kayıpları hesaplanmıştır. Enerji kayıplarının sistemin neresinde olduğunu anlayabilmek ve bunların hesaplamalarında termodinamik açıdan son yıllarda gittikçe önem kazanan ekserji analizi yöntemleri uygulanacaktır. Rüzgar enerjisinde sistemin kurulacağı bölge ve meteorolojik faktörler kayıplarda önemli rol oynarken, fotovoltaik pillerde ise ısıl kayıplar etkilidir. Bundan dolayı tip sistemlere etki eden meteorolojik ve ekserji analizi yapmak için gerekli diğer parametreleri hem alansal hem de zamansal olarak ele elmak gerekmektedir. Kayıpların belirlenmesinden sonra sistemin herbir bileşeni ve toplamı için ekserji verimlilik modelleri gerçekleştirilmiştir. Bu modellerin gerçekleştirilmesi sonucunda sistemin kayıpları belirlenmiş ve bu kayıpların azaltılması için öneriler getirilmiştir. Kısacası bu tez çalışmasında rüzgar-güneş hibrit sistemleri baştan sona kadar ayrıntılı incelenmiş ve İstanbul şartlarında uygunlukları ele alınmıştır. Başka bir ifade ile bu sistemler ile ilgili olarak bütün adımları içine alan bir model ve program geliştirilmiştir.
  • Öge
    İstanbul Atatürk Havalimanı İçin Uçak Emisyonlarının Belirlenmesi Ve Çevresel Etkileri
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-07-11) Çağatan, Kazım ; Şen, Orhan ; 511091009 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering
    İnsan faaliyetleri sonucunda atmosfere salınan sera gazı emisyonlarının miktarı sanayi devriminden günümüze hızla artmaktadır. Sera gazları, ısı tutma kapasiteleri nedeniyle küresel ısınmaya neden olmaktadır Antropojenik sera gazı üretiminde önemli bir pay ulaştırma sektörüne aittir. Bu çalışmada, İstanul Atatürk Havalimanında uçaklardan kaynaklanan sera gazı emisyonları belirlenmiştir. Emisyon hesaplamaları sırasında IPCC tarafından önerilmiş ve Tier yaklaşımlarıyla belirlenmiş olan metodoloji kullanılmaktadır. Ulaştırma sektörü nedeniyle açığa çıkan sera gazlarının içinde büyük oranda CO2 gazı bulunmasından dolayı, özellikle CO2 gazlarının analizi üzerinde durulmaktadır. CO2 dışında, NOX, CO, CH4, NMVOC, N2O ve SO2 gazları da hesaplanmıştır. Hesaplamalar sonucunda bütün sera gazı emisyonlarında artış olduğu ve özellikle yakıt tüketimlerinin artması sonucunda CO2 emisyonlarının hızla arttığı gözlemlenmiştir. Son yıllarda gelişen havacılık ile birlikte artan uçak ve sefer sayısı da hava kirliliğinin diğer bir nedenidir. Uçakların uçuş esnasında yukarı atmosfere bıraktığı kirleticiler yanında, kalkış, iniş ve taksi sırasında harcadığı yakıtlardan dolayı havalimanı civarlarına da ciddi miktarda emisyon bırakmaktadırlar. Uçakların atmosfere yaydığı en temel kirletici karbondioksit (CO2) olmakla birlikte, azot oksitler (NOx), su buharı, karbon monoksit (CO), kükürt oksitler (SOx), kurum ve diğer partiküler maddeler de diğer başlıca kirleticilerdir. Türkiye’nin en yoğun hava trafiğine sahip olan Atatürk Havalimanı civarında uçaklardan kaynaklanan kirlilik konsantrasyonu önemlidir. Ayrıca Atatürk Havalimanı yerleşim bölgelerine çok yakın olmasından dolayı buradaki kirleticilerin insan sağlığına ve yaşamına da doğrudan etkisi vardır. Bu çalışmada Atatürk Havalimanı 2009 yılı uçak sayı ve tiplerinin mevcut olduğu veriler kullanılarak yapılan analizler sonucunda, uçakların iniş, kalkış ve taksi esnasında atmosfere bıraktıkları potansiyel kirletici miktarları hesaplanmıştır.
  • Öge
    Buharlaşma Ve Süblimleşme Yoluyla Gerçekleşen Kütle Kayıplarının Meteorolojik Değişkenlerle Olan İlişkisinin Araştırılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-02-13) Afif, Mehmet ; Koçak, Kasım ; 423144 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering
    Yapılan çalışmada, süblimleşebilen maddelerle bazı atmosferik değişkenlerin (sıcaklık, bağıl nem, rüzgâr hızı, güneş radyasyonu) buharlaşmayı açıklamadaki rolleri araştırılmıştır. Bu amaçla İstanbul Teknik Üniversitesi Meteoroloji Gözlem Parkı’nda 2011 yılı Haziran, Temmuz ve Ağustos aylarında süblimleşme ve buharlaşma ölçümleri yapılmıştır. Sıcaklık, bağıl nem, rüzgâr hızı, güneş radyasyonu değerleri yine meteoroloji parkındaki otomatik istasyondan elde edilmiştir. Süblimleşme ölçümleri için naftalin, kâfur ve mentol maddeleri kullanılmıştır. Değişkenler arasındaki ilişkiyi belirlemede regresyon analizi yönteminden yararlanılmıştır. Buharlaşma ile naftalin süblimleşmesi verileri arasında yapılan analiz sonucunda determinasyon katsayısı r2 = 0.778 olarak hesaplanmıştır. Bu da buharlaşma ile naftalin süblimleşmesi arasında güçlü doğrusal bir ilişki olduğunu göstermiştir. Atmosferik değişkenlerin de analize katılmasıyla determinasyon katsayısı artmıştır. Buradan buharlaşmanın naftalin süblimleşmesiyle birlikte sıcaklık, bağıl nem, rüzgâr hızı ve güneş radyasyonu gibi atmosferik değişkenlerle açıklanabileceği sonucuna ulaşılmıştır.
  • Öge
    İklim Değişikliğinin Tarıma Olası Etkilerinin Wofost Bitki İklim Modeli İle Araştırılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-05-23) Koç, Elif Müdrike ; Şaylan, Levent ; 417074 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering
    İklim değişikliğinden her geçen gün daha fazla söz edilmesi, bu olgunun tarıma etkilerinin de araştırılmasına sebep olmuştur. Bu çalışmada, olası iklim değişikliği etkilerinin Kırklareli’nde yetiştirilen kışlık buğday üzerindeki etkisi WOFOST Bitki İklim Modeli ile araştırılmıştır. Araştırma süresince 2009-2010 gelişme dönemi için Kırklareli Atatürk Toprak, Su ve Tarımsal Meteoroloji Araştırma İstasyonu’nun uygulama arazisinde bitki ve toprak parametreleri ile meteorolojik verilerin ölçümü yapılmıştır. Yapılan ölçümler ışığında modelin tutarlılığının sağlanması için kalibrasyonu yapılmıştır. Kalibrasyonu takiben modelin sıcaklık, radyasyon ve yağış parametrelerindeki değişime olan hassasiyet analizi yapılmıştır. Bu adımı, RegCM3 Bölgesel İklim Modeli’nin IPCC-A2 senaryosu için öngördüğü değişimlerin özellikle yağış ve sıcaklık bakımından ortaya koyabileceği sonuçlar açısından analiz edilmesi izlemiştir. Bu amaçla 2012-2100 arasına ait söz konusu tahminler kullanılarak yağış ve sıcaklığın en yüksek ve en düşük gerçekleşmesi beklenen gelişme dönemleri belirlenmiştir. Bu gelişme dönemleri için WOFOST Bitki İklim Modeli çalıştırılmış, verim, biyokütle ve yaprak alan indeksi sonuçları elde edilmiştir. Ortalama maksimum sıcaklığın gerçekleşebileceği 2088-2089 gelisme donemi için 2009-2010 gelisme donemine ve buğday kültürtipine ait maksimum LAI değerlerinde (3.74) onemli bir değisiklik hesaplanmamıştır. Biyokütlede (19097 kg/ha) ve dane veriminde (5128 kg/ha) ise % 60 oranında azalış olabileceği tahmin edilmistir. Benzer biçimde gelişme dönemi minimum toplam yağışına karşılık gelen 2095-2096 gelisme doneminde biyokütlede % 63 azalma olabileceği belirlenmiştir.
  • Öge
    Nümerik Yöntemler Kullanılarak Siklon Merkezlerinin Konumlarının Tespiti Ve Yörüngelerinin Tayini
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-05-23) Sezen, İsmail ; Deniz, Ali ; 415999 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering
    Bu çalışmada, parabolik/biparabolik interpolasyon yöntemleri ile NCEP/NCAR Yeniden Analiz I modeli sonucu oluşturulmuş 6 saat zamansal çözünürlüğe ve 2.5 derece uzaysal çözünürlüğe sahip 1000 mb. jeopotansiyel seviyesi üzerinde siklon merkezlerinin konumları tespit edilmiş; daha sonra tespit edilen bu konumlar zamansal çözünürlüğü lineer interpolasyon ile 1 saate yükseltilmiş veri kullanılarak ilişkilendirilmiş ve siklonların zaman içindeki yer değiştirmelerini gösteren yörüngeleri çıkarılmıştır. Daha önceki çalışmalardan farklı olarak, siklon merkezleri arasındaki uzaklığı ölçmek için haversine formülü kullanılmıştır. Ayrıca siklon yörüngelerinin tanımlanması için grid noktaları üzerinde tandans değişimini temel alan arama işleminin nasıl yapılacağı hususunda yeni bir yöntem önerilmiştir. Kullanılan yöntem sonucunda 1948-2010 yıllarını kapsayan 63 yıllık bir aralıkta 25-55N enlemi ve 10-50E boylamı arasındaki bölgede siklonların konumları her saat dilimi için ayrı ayrı işaretlenmiş ve elde edilen sonuçlar hareketli bir film haline getirilmiştir. Ayrıca siklon yörüngeleri de HYSPLIT programı yardımıyla çizdirilmiş ve bu yörüngeleri temel alan aylık ve mevsimlik frekans haritaları hazırlanmıştır. Elde edilen sonuçların daha önceki çalışmalar ile uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Buradaki en büyük fark, yapılan bu çalışmanın 63 yıllık çok daha geniş bir zaman aralığını kapsıyor olmasıdır.
  • Öge
    Türkiye Geneli Rüzgar Persistansının Farklı Yöntemlerle Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-07-19) Korkmaz, Fatih Mehmet ; Koçak, Kasım ; 436057 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering
    Persistans bir değişkenin bir nokta ya da bölgede zaman içindeki sürekliliğini yansıtan bir ölçüdür. Bu çalışmanın konusu rüzgar hız persistansı ölçü yöntemlerinin Türkiye geneline uygulanması ve Türkiye rüzgar hız persistans haritası çıkarılmasıdır. Bu haritayı çıkartmak için Türkiye’de rüzgar ölçümü yapılan noktalar araştırılmış ve ölçüm noktalarına ait beş yıllık saatlik ortalama rüzgar hız değerleri dikkate alınmıştır. Türkiye geneli otomatik istasyonlardan alınan rüzgar hız değerleri 10 metre yüksekliğe ait değerlerdir. Otomatik ölçüm istasyonları olmayan bölgelerden alınan değerler, 10 metre yüksekliğe çıkartılarak, rüzgar verileri arasında homojenlik sağlanmış ve ardından yöntemler bütün Türkiye genelinde uygulanmıştır. Türkiye genelinde toplam 327 noktanın rüzgar ölçüm değerleri uygulama için toplanmış, verileri eksik ve yetersiz olduğu düşünülen noktalar çalışmadan çıkarıldıktan sonra 196 gözlem noktası çalışmada yer almıştır. Bu çalışmada iki farklı persistans methodu ülke genelindeki gözlem noktaları baz alınarak çalıştırılmıştır. Bu methodlar, koşullu olasılık (CPA) ile eşik değer hız süreklilik eğrisi (EDHS) methodlarıdır. Elde edilen persistans dağılımlarında yüksek, orta ve düşük persistans alanları ortaya konmuştur. Çalışmada kullanılan yöntemler ayrıntıda farklılıklar göstermekle beraber, benzer sonuçlar vermiştir. Bu çalışmada varılan sonuçlar kurulmuş olan ve kurulacak olan rüzgar enerji santrallerinin rüzgar enerji potansiyeli ve verimliliği hakkında bir bakış açısı sağlamaktadır. Çalışmanın sonucu aynı zamanda klimatolojik anlamda Türkiyenin bölgelerine ait rüzgar karakteristiği ile ilgili detaylı bilgi sağlamaktadır. Bu çalışma ülkemize ait topografyanın rüzgar hızına ve bölge rüzgar karaterine etkisini yorumlama imkanı sağlamıştır. Çalışmada kullanılan metodlar önümüzdeki senelerde yapılacak çalışmalarda daha çok istasyon noktası alınarak çalıştırılarak, detaylı sonuçlar alınabilecektir. Türkiyenin rüzgar hızı karakteri noktasında önemli bir kaynak elde edilmesine ve geliştirilmesi olanak sunacaktır.
  • Öge
    Eddy Kovaryans Yöntemiyle Buğday Bitkisinin Karbondioksit Akılarının Belirlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-08-14) Semizoğlu, Elif ; Şaylan, Levent ; 440600 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering
    Farklı ekosistemlerin karbon bütçelerini belirlemek küresel karbon döngüsünü anlayabilmek açısından oldukça önemli bir konudur. Özellikle küresel ısınmanın en büyük sebebinin insan kaynaklı sera gazlarının (karbondioksit ve metan başta olmak üzere) atmosferik konsantrasyonlarının artışı olduğu düşünülünce, bu konuda yapılan bilimsel araştırmaların artış göstermesi yadsınamaz. FLUXNET (Akı Ağı) projesi kapsamında dünya üzerindeki farklı ekosistemlerin karbon bütçesini belirleyebilmek için altı kıtada karbondioksit akıları ölçülmektedir. Akı Ağında ölçüm alanları başta ormanlar olmak üzere, tarım alanları ve çayırlardır. Türkiye ise, bu akı ağı projesine hala dahil değildir. FAO’ya göre Avrupa’nın 1/3’ünü tarım alanları oluşturmaktadır. Bu sebeple toplam karbon döngüsündeki etkileri küçük de olsa tarım alanları üzerinde yapılan ölçümler, farklı tarım ürünleri ekilmesinin ve farklı tarımsal faaliyetler yürütülmesinin karbon bütçesi üzerindeki etkilerini belirleyebilmek için oldukça gereklidir. Bu ölçümlerin uzun dönemler devam ettirilmesi elde edilecek sonuçların güvenilirliği açısından oldukça önemli bir husustur. Bu çalışmada, Kırklareli’nde bulunan Atatürk Toprak Su ve Tarımsal Meteoroloji Araştırma İstasyonu Müdürlüğü’ne ait deneme alanında eddy kovaryans ölçüm sistemi kurularak 2009-2010 ve 2010-2011 gelişme dönemleri için buğday bitkisinin karbondioksit akıları ölçülmüştür. Ölçülen verilere frekans tepki düzeltmeleri, Webb-Pearman-Leuning düzeltmesi ve koordinat düzeltmesi yapılmıştır. Yapılan düzeltmelerden sonra elde edilen verilerden yağış, rüzgar yönü, yetersiz türbülans sebebiyle hatalı kabul edilen veriler atılmış ve eksik veriler uluslararası çalışmalarda kabul görmüş tamamlama yöntemleriyle doldurulmuştur. Bu ölçüm sonuçlarından bitkinin ne kadar karbonu atmosferden aldığını ve ne kadarını atmosfere tekrar geri verdiğini gösteren NEE (Net Ekosistem Değişimi), GPP (Brüt Fotosentez) ve Reco (Ekosistem Solunumu) değerleri hesaplanmıştır. Yapılan çalışma sonucunda kışlık buğdayın toplam NEE, GPP ve Reco değerleri 2009-2010 gelişme döneminde sırasıyla -354.9, 1142.2 ve 788.6 g C m-2 olarak bulunmuştur. Bu dönem için ortalama günlük GPP 4.21 g C m-2, Reco 2.91 g C m-2 ve NEE -1.31 g C m-2 olmuştur. 2010-2011 gelişme döneminde toplam NEE, GPP ve Reco değerleri sırasıyla -441.3 g C m-2, 1046.8 g C m-2 ve 605.5 g C m-2 olmuştur. Bu dönem için ortalama günlük NEE, GPP ve Reco değerleri ise sırasıyla -1.72 g C m-2, 4.09 g C m-2 ve 2.37 g C m-2’dir. Bu çalışmada ayrıca karbon akıları ile meteorolojik faktörler ve yine karbon akıları ile vejetasyon dinamikleri (NDVI, LAI, sPRI, biyokütle) arasında ilişki olup olmadığı incelenmiştir. Karbon akıları ile meteorolojik faktörler arasındaki ilişkiler incelendiğinde, özellikle bitkinin fotosentez aktivitesinin arttığı zaman aralığında PPFD ile GPP arasında doğrusal olmayan iyi bir ilişki olduğu görülmektedir. Reco daha çok toprak sıcaklığıyla bağlantılı çıkmıştır. Ayrıca vejetasyon dinamikleri ile karbon akıları arasında da oldukça yüksek belirlilik katsayısına sahip ilişkiler tespit edilmiştir.
  • Öge
    Manisa Soma bölgesi için meso ölçek sayısal hava tahmin modeli (WRF) ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği modeli (WINDSIM) kullanılarak kısa vadeli rüzgar enerjisi tahmini
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-12-25) Efe, Bahtiyar ; Menteş, Ş. Sibel ; 440135 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering
    İnsanlık tarihine baktığımızda krizler aynı zamanda yeni fırsatların ve yeni düşüncelerin ortaya çıktığı tarihi süreçlerdir. Sanayileşmenin dünya ülkelerinde hızla artması, ülkelerin enerjiye olan ihtiyaçlarını da büyük ölçüde artırmıştır. Yaklaşık 40 yıl öncesinde dünyayı etkileyen petrol krizi sonrasında, ülkelerin fosil yakıtlardan elde ettikleri enerji ihtiyaçlarına alternatifler arayarak yenilenebilir enerji kaynaklarına (YEK) yönelmeleri kaçınılmaz olmuştur. Özellikle çevreyle dost ve sonsuz olması nedeniyle rüzgar enerjisi, YEKler arasında ön plana çıkmış ve birçok ülke yatırımlarını bu enerji türünde yapmayı tercih etmişlerdir. Toplam enerji üretiminde rüzgar gücünden üretilen pay arttıkça rüzgar güç üretim tahminlerine önemli derecede ihtiyaç duyulmaktadır. Elektrik üretimi sonrasında depolama sistemlerinin söz konusu olmaması, arzın talebi karşılaması için güç sisteminin sürekli olarak iyi yönetilmesini gerekli kılmaktadır. Bu amaçla rüzgar enerjisinden elektrik enerjisi üretiminin planlanmasında rüzgar enerjisi santrallerinin bulunduğu bölgelerde kısa süreli rüzgar enerji tahmininin yapılması önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında; Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK ) Araştırma Projeleri kapsamında, Doç. Dr. Ş. Sibel MENTEŞ tarafından yürütülen 110Y050 nolu Kısa Vadeli Rüzgar Enerjisi Tahmin Sistemi konulu projeye paralel olarak Manisa ili Soma ilçesi sınırları içinde karmaşık arazi üzerinde kurulu bulunan, Soma Rüzgar Enerji Santrali (RES)’ndeki rüzgar enerjisini birkaç kilometre çözünürlükte ve tipik olarak 0-72 saat tahmin eden,fiziksel bir rüzgar enerjisi tahmin sistemi oluşturulması amaçlanmıştır. Manisa ilinin rüzgar enerjisi tahmini bakımından önemli olmasının sebebi, Manisa’nın Türkiye’deki illerin toplam kurulu güç bakımından sıralamasında ikinci sırada olmasıdır. Soma-RES, Manisa’nın Soma ilçesinde bulunmaktadır. Soma-RES herbiri 900 kilowatt güce sahip 156 adet rüzgar türbini toplamda 140,4 MegaWatt (MW) kurulu güce sahiptir. Bu tez kapsamında Soma-RES’e en yakın Manisa İli sınırları içinde bulunan Manisa Meteoroloji İstasyonu’nda ölçülen 1977- 2006 periyodunu kapsayan 30 yıllık aylık ortalama sıcaklık, maksimum sıcaklık,minimum sıcaklık, ortalama bağıl nem, toplam yağış ve ortalama günlük rüzgar değerleri incelenmiştir. Ayrıca santral sahası içinde bulunan ölçüm direğinden elde edilen rüzgar verileri kullanılarak bölgenin rüzgar karakteristikleri oluşturulmuştur. Çalışma dört aşamayı içermektedir: 1) Meteorolojik parametrelerin analizleri: Bu aşamada rüzgar ile birlikte bölgenin rüzgar karakteristiklerine etki eden meteorolojik parametrelerin zaman serisi analizleri yapılmıştır. 2) Orta ölçek hava tahmin modeli: Üç boyutlu sayısal hava tahmin modeli (SHT), Weather Research & Forecasting Model (WRF), hidrostatik olmayan, topoğrafyayı izleyen düşey koordinatlara sahip atmosferik fiziksel süreçleri içeren sınırlı alan modeli kullanılarak, Soma-RES’i de içeren bölge için rüzgar hızı tahminleri yapılmıştır. 3) Mikro ölçek rüzgar modeli: Yerel topoğrafyanın ve mikro ölçek etkilerinin yer aldığı akışın çözümlenmesi için SHT sonuçları; WindSim isimli Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) modeli ile kuple edilmiştir. WRF’den alınan tahminler WindSim kullanılarak türbinlerin bulundukları koordinatlara taşınmıştır. 4) Tahminin doğruluğunun araştırılması: Yapılan simülasyonlar ile yerel gözlemler arasında karşılaştırmalar yapılmış, basit lineer regresyon kullanılarak tahminler ve gözlemler arasında lineer bir ilişki kurulmuş; kurulan bu ilişki ile elde edilen değerlerin tahminleri ne kadar iyileştirdiği ortaya konulmuştur. Bu tez kapsamında kullanılan SHT modeli WRF’un çalışması ile mikro ölçek HAD modellerinin çalışması için gerekli verilerin elde edilmesi için gerekli bilgisayar hesaplamaları, proje kapsamında kurulan iş istasyonu ile İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Ulusal Yüksek Başarımlı Hesaplama Merkezi (UYBHM)’ndeki sistemden yararlanılarak yapılmıştır. Ayrıca İTÜ BAP (Bilimsel Araştırma Projeleri) kapsamında 4 çekirdekli iş makinası alınarak çalışmadaki hesaplamaların bir bölümü bu bilgisayarda gerçekleştirilmiş ve modellerin çalıştırılması için gerekli donanım sağlanmıştır.
  • Öge
    İstanbul İklim Şartlarında Meteorolojik Parametrelerin Pv (fotovoltaik Pil) Elektrik Üretimi Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-01-06) Yerli, Bihter ; Şahin, Ahmet Duran ; 408763 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering
    Yenilenebilir enerji kaynaklarına olan yönelme son yıllarda giderek artmaktadır. Bu yöneliş öncelikle potansiyel hesaplamalarıyla başlamış zamanla teknolojilerin uygulamasına geçilmiştir. Teknolojik anlamda güneş enerjisi uygulamaları genelde ısıtma ve elektrik üretme amaçlı olmaktadır. Elektrik üretmede fotovoltaik pil (PV) uygulamaları dünya çapında büyük ivme kazanmıştır. Fotovoltaik teknolojinin en önemli çıkmazı, malzeme özelliklerinden kaynaklanan verim düşüklüğüdür. Buna ilave olarak, uygun yer seçilmemesi bu teknolojideki verimi daha da düşürmektedir. Uygun malzeme özelliklerine sahip fotovoltaiklerin ve yüksek potansiyelli yer seçimlerinin bir araya getirilmesiyle kayıplar en aza indirgenebilir. Bu tez çalışmasında, öncelikle PV pillerin İstanbul iklim şartlarında elektriksel ve ısısal davranışları incelenmek istenmiştir. Bu doğrultuda İTÜ, Meteoroloji Parkına kurulan 750 Wp gücündeki bir sistemde ve çevresinde toplam güneş ışınımı, yayılı güneş ışınımı, atmosfer sıcaklığı, panel yüzey sıcaklığı (hücre sıcaklığı), bağıl nem ve rüzgar hızı değerleri birer dakikalık aralıklarla ölçülmüştür. Belirtilen bu meteorolojik değişkenler ile aynı zamanlı olmak üzere fotovoltaik sistemin ürettiği akım ve gerilim değerleri de depolanmıştır. İstanbul şartlarında PV uygulamalar birçok kişi ve kuruluş tarafından daha önceleri yapılmıştır. Fakat genellikle olaya, sadece elektrik üretimleri veya potansiyel güneş ışınımı uygulamaları şeklinde yaklaşılmıştır. İstanbul iklim şartlarının fotovoltaik elektrik üretimini nasıl ve ne oranda etkilediği net olarak ele alınmamıştır. Aslında bu durum sadece İstanbul değil dünyada da çok az çalışılan bir konu olarak karşımıza çıkmaktadır. Fotovoltaik pil çalışmalarının genelde teknoloji üretimine yönelik olduğu görülmektedir. Bu tez çalışmasında, öncelikle her bir aya ait olmak üzere PV elektrik üretimleri ortalamadan itibaren 0.5, 1.0 ve 1.5 standart sapma aşağı ve yukarı olacak şekilde parçalara ayrılmıştır. Ortalamanın 0.5 standart sapma altı ve daha küçük değerleri “düşük üretim bölgesi”, ortalamanın 1.0 standart sapma üstünden yüksek bölgesi “yüksek üretim bölgesi”, ortalamanın 1.5 standart sapma üstü bölgesi “ekstra yüksek üretim bölgesi” şeklinde bir sınıflandırma yapılmıştır. Ortalamadan 2.0 standart sapma verileri bulunmakla birlikte bunların sayıları çok az olduğundan değerlendirmeye ayrı bir grup olarak alınmamışlardır. Bu tez çalışmasında, her bir meteorolojik değişkenin yukarıdaki paragrafta anlatılan PV elektrik üretim bölgelerindeki değerler ile ilişkilerine bakılmıştır. Buna göre meteorolojik değişkene bağlı olarak elektrik üretimi ne oranda artmakta veya azalmaktadır? Bu artma veya azaltma etkilerini incelemek ve aynı şeyleri karşılaştırmak amacıyla yeni bir yöntem önerisinde bulunulmıuştur. Bu yöntemde gruplara ayrılan PV elektrik üretim değerlerinin toplam güce bölünmesiyle kapasite faktörleri belirlenmiştir. Bu kapasite faktörlerinin ardışık olarak meteorolojik değişkene bağlı artış ve azalış değişim hızı, “değişim katsayısı” olarak adlandırılan bir yeni yöntem ile ele alınmıştır. Bu artış ve azalışlar aynı zamanda her bir değişkenin üretime olan katkısını göstermektedir. Her bir değişkenin toplam değişim katsayısı, mutlak değişim katsayısına bölündüğünde ise değişkenin belirlenen gruptaki “etki katsayısı” elde edilmektedir. Bu çalışmada, daha önce bahsedildiği üzere 750 Wp gücünde, güneş yörünge izlemeli kurulan sistemin elektrik üretim davranışları birer dakikalık arayla ele alınmıştır. Bunun sonucunda toplam güneş ışınımının üretilen elektrik ile olan ilişkisi, şüphesiz ki diğer değişkenlerin önünde gelmektedir. Güneş ışınım değerleri artıkça elektrik üretimi de artmaktadır. Fakat burada dikkat çekilmesi gereken önemli bir nokta, güneş enerjisine bağlı enerji verimliliğinde güneş ışınımı arttıkça verimin artmamasıdır. Bunun temelinde de yüksek potansiyele karşılık üretimin düşük olması yatmaktadır. Toplam güneş ışınımı bu sistemin ve bütün dünyadaki yenilenebilir kaynakların temelini oluşturmaktadır. Bu temel yeterli seviyede olmadığı sürece diğer meteorolojik değişkenler pek önem taşımamaktadırlar. İstanbul şartlarında, özellikle yaz aylarında 1200 W/m2 ye varan toplam ışınım gözlemlenmektedir. Toplam güneş ışınımı ve elektrik üretimi arasında doğrusal bir ilişkiden sadece bütün veriler ele alınırken değil ortalamanın üstündeki değerlerde de söz edilebilir. Bu değişken Şubat ayında % 34 etkili olurken Ağustos ayında % 23 etkili olmaktadır. İkinci meteorolojik değişken olarak yayılı (difüz) ışınım değerleri ele alınmıştır. Bu değişken, toplam ışınıma nazaran daha az etkili olmakta ve doğrusalıkta bozunumlar yaşanmaktadır. Yayılı ışınımın elektrik üretimini genel anlamda sabah, öğlen-ikindi ve akşama doğru olmak üzere farklı gruplarde etkidiği görülmüştür. Ayrıca yayılı ışınıma ait değişim değerleri elde edilmiştir. Bunun sonucunda Şubat ayında % 34 etkili olurken Ağustos ayında ise % 16 etkili olmuştur. Diğer bir değişken atmosfer sıcaklığıdır. Atmosfer sıcaklığı şüphesiz ki toplam güneş ışınımına bağlıdır. Bilindiği üzere PV uygulamalarında, normal test şartları olarak 1000 W/m2 toplam güneş ışınımı ve 25 oC atmosfer sıcaklığı kabulleri vardır. En yüksek verimlilikler bu şartlar altında oluşmaktadır. Bu değerlendirmeler ışığında Ağustos ayı boyunca 25-30 oC ye kadar üretimde artış varken daha sonra sıcaklığın etkisinin sabitlendiği ve yüksek sıcaklıklarda ters etki yaptığı görülmüştür. Şubat ayında ise sıcaklık artıkça üretimin artığı görülmektedir. İlave olarak diğer aylara ait ilişkilendirmeler de yapılmıştır. Bütün seviyeler için değişim değerleri ve etki katsayıları tablolar halinde verilmiştir. Dördüncü değişken olarak hücre sıcaklığı ele alınmıştır. Bu değişken güneş ışınımı, atmosfer sıcaklığı ve malzemenin özellikleriyle ilişkilidir. Özellikle 35-40 oC’ye kadar olan sıcaklıklarda üretimin artığı ve daha yükseklerde ise etkinin tam tersi bir durumun gözlemlendiği görülmüştür. Bu aralıktaki etkiden dolayı yaz aylarında hücre sıcaklığının artışı olumsuz bir özellik olarak ortaya çıkmaktadır. Fakat kış aylarında ise hücre sıcaklığı yüksek değerlere çıkamadığından dolayı üretimi artırıcı bir değişken olmaktadır. Hücre sıcaklığının elektrik üretimini artırıcı ve azaltıcı değişim oranları bulunmuştur. Buna göre Ağustos ayında hücre sıcaklığı % 6 etkili olurken Şubat ayında ise % 24 etkili olmaktadır. Her bir ayın etki katsayıları ayrıca tablolar halinde verilmiştir. Beşinci değişken olarak bağıl nem değerleri hesaba katılmıştır. Bilindiği üzere subuharı gelen güneş ışınımını yayılı ışınıma çevirerek etkisini azaltmaktadır. Bunun yanında, yüzeyden yansıyan uzun dalga boylu ışınım ise sera gazı olarak adlandırılan subuharı tarafından absorbe edilmektedir. Bir anlamda yüzeye çok yakın bir bölgede yüksek subuharı değerleri ısınmayı arttırıcı etki göstermektedir. Yapılan çalışmada düşük bağıl nem durumlarında PV elektrik üretimi artmakta, yüksek değerlerde ise azalmalara sebebiyet vermektedir. Burada şunu ifade etmek gerekir ki, bağıl nem etkisi diğer değişkenler kadar net olamamaktadır. Bu doğrultuda verisi bulunan aylara ait değişim etkileri hesaplanmıştır. Bunun yanında Ağustos ayı için bağıl nem % 19 etkili olurken Şubat ayında % 0.4 etkili olmaktadır. Son değişken ise rüzgar şiddetidir. Aynı zamanda en çok merak edilen değişkenlerden birisidir. Rüzgar şiddetinin hücre sıcaklığını azaltıcı ve böylece üretimi arttırıcı etki göstermesi beklenmekteydi. Aslında yaz aylarında beklendiği gibi oldu, hücre sıcaklığı 25 oC’nin üzerine çıktığında yüksek rüzgar şiddetleri soğutma yapmakta ve bunun sonucunda da üretim artmaktadır. Fakat asıl beklenmeyen kış aylarındaki davranıştır. Rüzgar şiddeti optimum sıcaklık olan 25 oC’den uzaklaştırmaya sebebiyet verdiğinden yüksek şiddette üretimi azaltıcı etki gözlemlenmiştir. Bir anlamda atmosfer ve hücre sıcaklıklarının optimum seviyeye gelmesi rüzgar tarafından engellenmektedir. Rüzgarın arttırıcı veya azaltıcı etki değerleri verisi bulunan her bir ay için hesaplanmıştır. Bunun yanında rüzgarın Ağustos ayında % 15 ve Şubat ayında % 1 etkili olduğu görülmektedir. Meteorolojik değişkenlerin üretime olan katkıları yanında verimle olan ilişkileri de incelenmiştir. Fotovoltaiklerde verim; kapasite faktörü ve enerji verimliliği olarak iki bölümde incelenmiştir. Kapasite faktöründe aylar bazında %20-50 oranında değerler gözlemlenmiştir. Enerji verimliliğinde ise beklenenin altında değerler elde edilmiştir. Özellikle yüksek potansiyel değerlerinde düşük ve düşük potansiyellerde yüksek enerji verimlilikleri yanıltıcı unsurlar olarak görülmüştür. Bütün bunlara ilave olarak FLUENT programında PV yüzeyinin akışı incelenmiştir. Bu incelemede çeşitli yönlerden rüzgar şiddetlerindeki sıcaklık dağılımları ele alınmıştır. Ayrıca fotovoltaik panelin yakın yüzeyi boyunca düşey rüzgar profilleri ve ısı taşınımındaki etkileri ayrıntılı incelenmiştir.
  • Öge
    Kar Yağışlı Gün Sayılarının Toplam Yağışlı Gün Sayılarına Oranının Yıllık Ve Bölgesel Trend Analizi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-01-30) Özgür, Evren ; Koçak, Kasım ; 458409 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological Engineering
    Son yıllarda hızla artan nüfus ve küresel iklim değişikliği nedeniyle suya olan talep ciddi bir artış göstermektedir. Bunun sonucu olarak da su ile ilgili yapılan çalışmaların önemi bir kat daha artmıştır. Özellikle kar yağışı, birçok bölgede akarsu ve göllerin beslenmesi açısından son derece önemli bir yere sahiptir. Canlı yaşamında önemli bir rol oynayan yağışın bazı özelliklerinin ortaya konması son derece önem taşımaktadır. Çalışma iki aşamayı içermektedir. Birinci aşamada belirlenen kar yağışlı gün sayısı ile toplam yağışlı gün sayısı oranları ve toplam yağışlı gün sayıları istasyon bazında incelenmiş ve her biri için %5 anlamlılık düzeyinde trend değerleri hesaplanmıştır. Daha sonra yüksekliklerine göre dört sınıfa ayrılan istasyonlara hem kar ile toplam yağış oranı için, hem de toplam yağışlı gün sayısı için bölgesel bazda trend analizi uygulanmıştır. İncelenen 238 adet istasyonun 66 tanesinde kar ile toplam yağış oranında yıllık Mann-Kendall testine göre trende rastlanmış, bu trendlerin 1 tanesinin artan yönde, 65 tanesinin ise azalan yönde olduğu gözlenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında ise kar ile toplam yağışlı gün sayısı oranında meydana gelen değişimlerin sıcaklıkla olan ilişkisi incelenmiştir. Her bir istasyon için belirlenmiş olan kış periyotlarındaki ortalama ve minimum sıcaklık verileri kullanılarak orandaki değişimler ile sıcaklık değerleri arasındaki determinasyon katsayıları hesaplanmıştır. Genel olarak bakıldığında, orandaki azalışların sıcaklık artışı ile ilişkili olduğu saptanmıştır. Tüm istasyonlar için oran ile ortalama sıcaklıklar arasındaki determinasyon katsayısı 0.36, oran ile minimum sıcaklıklar arasındaki determinasyon katsayısı ise 0.28 olarak hesaplanmıştır. İstasyonların 209 tanesinde oran değerleri ile ortalama sıcaklık arasındaki ilişkinin istatistiksel olarak anlamlı olduğu bulunmuştur.