LEE- Atmosfer Bilimleri-Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 12
-
Ögeİklim değişikliğinin tarımsal fayda ve risklerinin analizi: İç Anadolu örneği (Konya)(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-10-18)İklim değişikliği küresel ölçekte tarım sektörünü önemli derecede etkilemektedir. İklim değişikliğinin etkileri tarım sektörü üzerinde çeşitli zorluk ve riskler oluşturmaktadır. Değişen iklim koşulları; gıda güvenliğini, çiftçi topluluklarının geçim kaynaklarını ve tarım sistemlerinin genel sürdürülebilirliğini tehdit etmektedir. Bu zorlukların üstesinden gelmek için iklim dostu tarımın teşvik edilmesi, dayanıklılığın arttırılması ve araştırma-geliştirmeye yatırım yapılması gibi uyarlanabilir stratejiler, tarım sektörünün korunması ve değişen iklim koşullarında gıda bulunabilirliğinin sağlanması açısından önem arz etmektedir. İç Anadolu Bölgesi tarım açısından Türkiye'de önemli bir üs olmakla birlikte konumu itibari ile bölge Akdeniz iklim kuşağı etkisi altında kalmakta ve karasal iklim özelliklerine sahip yapısı nedeniyle az yağış almaktadır. Bu durum, bölgenin tarımsal üretimi üzerinde baskı oluşturmaktadır. Söz konusu baskı, iklim değişikliğine hassas olan bu bölgede iklim değişikliği etkisi ile birleştiğinde, önlem alınması ve yönetilmesi gereken zorluk ve belirsizlikleri beraberinde getirmektedir. Bu kapsamda bu çalışmada, Türkiye için tarımsal üretim açısından önem arz eden İç Anadolu Bölgesinde, Konya ili ve çevresi özelinde iklim değişikliğinin tarım üzerine olası etkileri incelenmiştir. İklim değişikliğinin tarım üzerine etkisi çok boyutlu bir bakış açısıyla bütüncül olarak ele alınmıştır. Kullanılan iklim değişkenlerine dayalı indikatörler ve eşitlikler ile iklim değişikliğinin tarım üzerine etkisi çalışma alanı için fayda ve risk olarak ortaya konulmuştur. İklim değişikliğinin etkilerinin analiz edilebilmesi için çalışmada, bölgeyi temsil eden ve çalışmanın yürütülebilmesi için yeterli verisi bulunan 14 meteoroloji istasyonu belirlenmiştir. Söz konusu istasyonlardan çalışmada kullanılmak üzere ilgili veriler temin edilmiştir. Çalışmada model verisi olarak mevcut durumda iyimser senaryo olan RCP4,5 ve kötümser senaryo olan RCP8,5 senaryoları çerçevesinde HadGEM2-ES ve MPI-ESM-MR olmak üzere iki Dünya Sistem Modeli'nin çıktıları kullanılmıştır. 2 model ve 2 senaryo olmak üzere 4 iklim değişikliği veri seti üzerinden analizler gerçekleştirilmiştir. Değerlendirme çalışması geçmiş dönem için 1980-2000 yıllarının referans olarak kabul edilmesiyle yürütülmüştür. Gelecek dönem için ise 2025-2098 yılları arasındaki durum ortaya konulmaya çalışılmıştır. Gelecek dönemde gerçekleşecek etkiler, yakın, orta ve uzak gelecek olmak üzere sırasıyla 2025-2049 dönemi, 2050-2074 dönemi ve de 2075-2098 dönemi için analiz edilmiştir. Çalışma kapsamında öncelikle meteoroloji istasyonlarının verileri ile referans dönem olan 1980-2000 dönemi için temin edilen model verileri karşılaştırılarak model verileri kalibre edilmiştir. Kalibre edilmiş model verisi zaman serilerinin oluşturulmasından sonra, iklim değişikliğinin etkilerinin belirlenmesi kapsamında çalışmada kullanılacak indikatörler ve eşitlikler çerçevesinde hesaplama ve analiz işlemlerine geçilmiştir. İklim değişikliğinin etkilerinin belirlenebilmesi için çalışma kapsamında evapotranspirasyon (ET) eşitlikleri, kuraklık indikatörleri, iklim ekstremleri indikatörleri, sıcaklık nem indeksi (SNİ) ve su bütçesi açığı indeksi (SBA) kullanılmıştır. Çalışmada ilk olarak ET üzerine hesaplamalar gerçekleştirilmiştir. Bu çerçevede çalışmada ET hesaplamaları, Gıda ve Tarım Örgütü'nün önerdiği Penman-Monteith eşitliği ve yaygın olarak kullanılan beş ET eşitliği kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kullanılan ET hesaplama eşitlikleri çerçevesinde yapılan analiz ve değerlendirmeler sonucunda, iklim değişikliğinin bir yansıması olarak gelecek dönemde ET miktarlarında tutarlı bir artış olacağı çalışma ile ortaya konulmuştur. Sonuçlar incelendiğinde, Türkiye'nin İç Anadolu Bölgesindeki ET miktarının bu yüzyılın sonuna kadar çalışmada kullanılan iyimser RCP4,5 senaryoya göre %11'e kadar, aşırı RCP8,5 senaryosuna göre ise %20'ye kadar artabileceği tespit edilmiştir. ET hesaplanmasından sonra çalışmada kuraklık hesapları ve analizleri gerçekleştirilmiştir. Kuraklık hesaplamaları literatürde yaygın olarak kullanılan standart yağış indeksi (SPI), standart yağış-evapotranspirasyon indeksi (SPEI) ve normalin yüzdesi indeksi (NYI) ile yapılmıştır. Referans dönemdeki kurak dönemlere göre, çalışmada dikkate alınan 2025-2049, 2050-2074, 2075-2098 olmak üzere sırasıyla yakın, orta ve uzak gelecekteki kurak dönem yüzdesindeki değişim çalışma kapsamında belirlenmiştir. Yapılan hesaplama ve analizler sonucunda genel olarak kuraklığın 2025-2049 dönemi için azalacağı, 2050-2074 dönemi için referans dönem olan 1980-2000 yılına yakın oranlarda gerçekleşeceği ve 2075-2098 döneminde ise önemli derecede artacağı tespit edilmiştir. Özellikle 2075 yılı ve sonrasında kuraklığın çalışmada kullanılan model ve senaryolar çerçevesinde %15 ve üzerinde artacağı belirlenmiştir. Çalışmanın önemli bir adımı olarak iklim ekstremleri indeksleri hesaplanmış ve iklim ekstremleri analizi gerçekleştirilmiştir. İklim ekstremleri indeksi olarak Dünya Meteoroloji Örgütünün İklim Komisyonu tarafından kurulmuş olan Sektöre Özel İklim İndeksleri Uzman Ekibi (ET-SCI) tarafından "tarım ve gıda güvenliği" sektörü için önerilen indeksler kullanılmıştır. Sıcaklık ve yağış verilerine dayanan söz konusu indekslerin içerisinden, çalışma alanı için iklim değişikliğinin tarım üzerine etkisini en anlamlı şekilde gösterecek 18 indeks seçilmiş ve ilgili indeksler ile hesaplamalar gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda, aşırı sıcaklık olayları ile kuraklık olaylarını gösteren indikatörlerde artış olduğu, don olaylarını gösteren indikatörlerde azalış olduğu, ekstrem yağış ve yağış yoğunluğu durumunu gösteren indikatörlerde artış olduğu, yağış miktarında azalış olduğu ve bitki gelişiminin göstergesi olan indikatörlerde artış olduğu tespit edilmiştir. İklim değişikliğinin süt üretimi ve hayvansal üretim üzerine de önemli etkisinin olacağı öngörülmektedir. Bu kapsamda çalışmada SNİ ile hesaplamalar gerçekleştirilmiş ve SNİ değerleri üzerinden iklim değişikliğinin hayvansal üretim üzerine etkisi incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda SNİ değerlerinin artacağı belirlenmiştir. Artış miktarının yakın dönem olan 2025-2049 dönemi için yaklaşık %5 civarı, 2050-2074 dönemi için yaklaşık %10 civarı ve yüzyılın sonuna doğru ise yaklaşık %10'u aşan değerlerde olacağı tespit edilmiştir. Ayrıca, çalışma alanında stresli gün sayılarında yaklaşık 35-40 günlük artışlar olacağı belirlenmiştir. Bu durum sonucunda hayvansal üretim ve süt üretiminde gelecekte azalma olacağı ortaya konulmuştur. SNİ analizinin dışında çalışmada SBA analizi de gerçekleştirilmiştir. Analiz sonucunda yağış ve ET arasındaki farkın bir göstergesi olan SBA'da tüm istasyonların, modellerin ve senaryoların ortalaması olarak %21'lik bir artış meydana geleceği belirlenmiştir. İndikatörlerle gerçekleştirilen analiz ve değerlendirmelerden sonra çalışma alanında iklim değişikliğinin tarım üzerine etkisinin fayda ve risk olarak belirlenebilmesi için söz konusu indikatörler kullanılarak fayda-risk analizi gerçekleştirilmiştir. İklim değişikliğinin tarım üzerine etkisini fayda ve risk olarak değerlendirmek için indeksler; don olayı, aşırı sıcaklık, bitki gelişimi, aşırı yağış, yağış miktarı, su bütçesi açığı, ET, kuraklık ve hayvansal verim açısından gruplandırılmıştır. Daha sonra söz konusu gruplandırmadan yararlanılarak; fayda (F), hafif fayda (HF), normale yakın durum (N), hafif risk (HR) ve risk (R) olmak üzere indeksler için beş sınıflı fayda-risk durumu değerlendirme skalası oluşturulmuştur. Geliştirilen kriterler çerçevesinde gerçekleştirilen fayda-risk analizi sonucunda; sıcaklıkların artacağı buna bağlı olarak don olaylarının azalacağı belirlenmiştir. Sıcaklık artışından dolayı aşırı sıcaklık hadiselerinin bitki gelişimi üzerinde risk oluşturacağı tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra bitkilerin ihtiyaç duyduğu büyüme şartlarının sağlanacağı gün sayısı artacağından bitki büyüme ve gelişme sezonunun uzayacağı, bu bakımdan tarımsal fayda sağlamaya olanak sağlayacak bir koşul oluşacağı değerlendirilmiştir. Aşırı yağış olaylarında ve yağış yoğunluğunda artış olacağı ve bu durumun bitki gelişimi üzerine risk oluşturacağı tespit edilmiştir. SBA ve ET miktarında artış gerçekleşeceği, bu durumun su temin edilmesi noktasında talep oluşmasına ve riskin artmasına sebebiyet vereceği değerlendirilmiştir. Kuraklık açısından incelendiğinde, kuraklıkların 2025-2049 dönemi için azalmasından dolayı tarımda kuraklıktan kaynaklı zararların yakın gelecekte azalacağı ancak 2050 ve sonrasında kuraklık vakalarında artışlar gerçekleşerek bu durumun risk oluşturacağı analiz edilmiştir. Özellikle 2075-2098 döneminde ciddi kuraklık durumlarına maruz kalınacağından kuraklığın tarımsal üretim üzerinde önemli baskı oluşturacağı tespit edilmiştir. Hayvansal üretim açısından analiz edildiğinde, SNİ değerlerinde artış gerçekleşeceği ve bu durumun süt üretimi ve besin kalitesinde düşüşlere sebebiyet vereceği belirlenmiştir. Genel olarak bakıldığında İç Anadolu Bölgesinde tarım üzerine don olayında azalma ve büyüme sezonunda artış açısından fayda sağlanacağı, aşırı sıcaklık, aşırı yağış, su talebi ve temini, kuraklık ve de hayvansal üretim açısından risk durumunun artacağı tespit edilmiştir. Gerçekleştirilen fayda risk analizi sonucunda tüm istasyonlarda dolayısıyla İç Anadolu Bölgesinde tarım sektörünün genel olarak iklim değişikliği altında risk ve hafif risk baskısı alında olacağı tespit edilmiştir. Sonuç olarak çalışma ile iklim değişikliğinin İç Anadolu Bölgesinde, Konya ili ve çevresinde tarım üzerine etkisini belirleyebilmek için kapsamlı ve çok boyutlu bir değerlendirme gerçekleştirilmiştir. Çalışma alanının iklim değişikliği gerçekliği altında risk altında olduğu tespit edilmiştir. Çalışma kapsamında yapılan analizler ve elde edilen sonuçlar bölgede sürdürülebilir tarım politikalarının geliştirilmesi ve stratejik tarımsal yönetim planlarının hazırlanmasında önemli altlıklar sağlayacaktır. Çalışma sonuçlarının söz konusu planlarda dikkate alınması, tarım sektöründe sürdürülebilirlik ve gıda güvenliğinin sağlanmasına katkıda bulunacaktır.
-
Ögeİzmit körfezi'ndeki sirkülasyonun farklı atmosferik zorlamalar altındaki değişkenliğinin mıtgcm okyanus modeli kullanılarak incelenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025-02-11)İzmit Körfezi, sanayi, ulaşım ve ekosistem açısından stratejik bir öneme sahiptir. Körfezdeki su sirkülasyonu, oksijen seviyeleri, ısı ve kirlilik gibi faktörleri düzenleyerek sağlıklı bir deniz ortamı sağlar. Sirkülasyon, Marmara Denizi ile su alışverişinin yanı sıra, rüzgâr gibi meteorolojik koşullardan da etkilenmektedir. 2017'den itibaren toplanan CTD ve ölçüm şamandırası verileri analiz edilmiş, rüzgârın su hareketleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Körfezin rüzgâra duyarlılığı, MITgcm modeli kullanılarak 48 simülasyonla test edilmiştir. Zayıf rüzgâr (1.3-3.3 m/s) önemli değişiklikler yaratmazken, güçlü rüzgârlar (4.9-10.1 m/s) körfezin hidrografisini belirgin şekilde etkilemiştir. Batı rüzgârları üst tabaka sularını doğuya iterken, doğu rüzgârları suyu körfez dışına sürüklemiştir. 31 Temmuz 2024 hava koşullarına odaklanan vaka çalışmasında, uydu ve model verileri karşılaştırılmış, kuzeydoğu rüzgârlarının su yükselmesine ve kıyı boyunca güçlü akıntılara yol açtığı belirlenmiştir. Genel olarak, 4.9 m/s üzerindeki rüzgârların körfezin termohalin yapısını değiştirebileceği ve bu durumun ekosistem, kirlilik yönetimi ve kıyı mühendisliği açısından dikkate alınması gerektiği sonucuna varılmıştır.
-
ÖgeSıcak hava dalgalarının ölüm oranları üzerindeki etkisi: İstanbul örneği(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-01-05)Hızlı nüfus artışı, kentleşme ve yeşil alanların azalması gibi durumlar İstanbul'un iklim değişikliğine ve yaz aylarında gözlenen aşırı sıcaklıklara karşı kırılganlığını artırmakta ve şehrin yaşam kalitesini olumsuz yönde etkilemektedir. Aşırı sıcaklıklara uyum konusunda bölgesel eylem planları geliştirebilmek için biyoklimatik faktörlerin ve sıcaklıkla ilişkili sağlık risklerinin dikkate alınması önemlidir. Bu çalışmada, İstanbul'da yaz aylarındaki termal konforun bölgesel değişimini incelemek, yaşanan sıcak hava dalgalarının bölgesel karakteristiklerini belirlemek ve sıcak hava dalgaları ile ilişkili mevcut ve gelecek ölüm risklerini tahmin etmek amaçlanmıştır. 2013-2017 yaz aylarında İstanbul'daki 30 meteorolojik gözlem istasyonundan temin edilen hava sıcaklığı, bağıl nem, rüzgâr hızı ve bulut kapalılığı ölçüm verisi kullanılarak çeşitli indeksler ile bölgesel termal stres seviyeleri hesaplanmış ve termal konfor haritaları oluşturulmuştur. Ölçülen hava sıcaklığı ve yedi farklı termal indeks, gecikmesi dağıtılmış doğrusal olmayan model (DLNM) kullanılarak ölüm oranları ile ilişkilendirilmiş ve sıcaklık artışlarına bağlı bağıl riskler (RR) tahmin edilmiştir. Fizyolojik eşdeğer sıcaklık (PET), ölçülen hava sıcaklığı (T) ve ortalama radyan sıcaklık (Tmrt) sıcaklık-sağlık ilişkisini tanımlayan en uygun termal göstergeler; 90. yüzdelik değeri ise en uygun eşik sıcaklık olarak seçilerek sıcak hava dalgaları tanımlanmıştır. Bölgesel sıcak hava dalgalarının ortalama sıklık, şiddet, süreklilik ve kümülatif şiddet karakteristikleri ile sıcak hava dalgası haritaları oluşturulmuştur. Günlük ortalama PET (PETort) değerleri ile oluşturulan haritalara göre sıcak hava dalgası sıklığının ve şiddetinin en yüksek, sürekliliğin ise en düşük olduğu ilçe Çatalca'dır. İlçede yer alan geniş orman arazileri sayesinde artan sıcaklıklara karşı hızlıca adaptasyon sağlansa da kümülatif şiddet yerleşimin yoğun olduğu bölgelere kıyasla yüksektir. Mevcut risk analizlerinde, ilçelerdeki kentleşme yoğunluğuna göre ayrılan alt bölgeler ile yaş, cinsiyet ve ölüm sebeplerine göre ayrılan alt nüfus grupları için aşırı sıcaklıklarla ilişkili olarak artan ölüm riskleri tespit edilmiştir. Kentsel arazi yoğunluğu düşük (<%25) ve orta (%26-50) seviyede olan bölgelerde, günlük maksimum hava sıcaklığı (Tmak) ile tahmin edilen bağıl riskler sırasıyla 1,195 (%95 CI: 1,036-1,380) ve 1,180 (%95 CI: 1,030-1,352) olup, bu bölgelerin yoğun kentsel bölgelere kıyasla daha kırılgan olduğunu göstermektedir. Yüksek (%51-75) ve çok yüksek (>%75) kentleşme oranına sahip bölgelerde ise RR tahminleri sırasıyla 1,085 (%95 CI: 1,016- 1,159) ve 1,159 (%95 CI: 1,076-1,248)'dir. Alt nüfus gruplarında, günlük maksimum hava sıcaklıklarının MMT'den 90. yüzdelik değerine kadar yükselmesi durumunda, sıcak hava dalgaları ile ilişkili ölüm riski artışları yaşlılarda %20,9, kadınlarda %16,7, serebrovasküler ve solunum rahatsızlıkları yaşayan insanlarda sırasıyla %53,4 ve %40,7 olarak tespit edilmiş, bu grupların aşırı sıcaklıklara karşı daha duyarlı oldukları gözlenmiştir. 2013-2017 yaz dönemi ve mevcut etki fonksiyonu referans alınarak, farklı iklim senaryoları ve nüfus varsayımları doğrultusunda İstanbul'un yakın geleceği için yüksek sıcaklıklarla ilişkili ölüm riskleri ve atfedilen toplam ölüm sayıları tahmin edilmiştir. Gelecek ölüm risklerinin SSP2-4.5 iklim senaryosuna göre, 2023-27 döneminde %0,86 (%95 CI: %0,11-25,3), 2043-47 döneminde ise %3,78 (%95 CI: 0,05-38,4) oranında; SSP5-8.5 senaryosuna göre, aynı dönemlerde sırasıyla %2,75 (%95 CI: 0,08-29,3) ve %4,19 (%95 CI: 0,16-34,6) oranında artacağı öngörülmüştür. Nüfusun daha hızlı arttığı varsayımda atfedilen ölüm sayılarının da daha fazla artacağı tahmin edilmiştir. 2023-27 döneminde, dengeli SSP2-4.5 varsayımlarına uyulduğu takdirde aşırı sıcaklara atfedilen ölüm sayılarının kötümser SSP5-8.5 tahminlerine kıyasla yaklaşık %20 oranında azaltılması mümkündür. 2043-47 döneminde ise iklim senaryolarına göre atfedilen ölüm risklerinin yaklaşık olarak aynı oranlarda artması beklenmektedir. Yüzyıl ortası için her iki iklim senaryosuna göre tahmin edilen küresel ısınma ve nüfus seviyeleri arasındaki farkların sıcaklıkla ilişkili ölüm sayılarını dengeleyeceği düşünülmüştür.
-
ÖgeTürkiye üzerinde rüzgar şiddetinin ekstrem değer analizi ve sinoptik paternlerle ilişkisi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-04-05)Günümüz koşullarında karşılaşılan güçlü rüzgarlar ve şiddetli fırtınalar, modern toplumların geliştirdiği varlıklar için önemli bir risk oluşturmaktadır (Kunz ve diğ, 2010). Son yıllarda rüzgar fırtınaları ve şiddetli fırtınaların değerlendirilmesi için klimatoloji ve orta enlem siklonlarına odaklanan çalışmaların sayısında artış görülmektedir. Bu bağlantıyı görsel olarak temsil etmek için küresel veya bölgesel iklim modellerinden yararlanılmaktadır. Bu modeller yardımıyla siklonların sıklığı ve şiddeti ile şiddetli rüzgârlar arasındaki bağlantı anlaşılmaya çalışılmaktadır. Kunz ve diğ, (2010) ve Ulbrich ve diğ, (2009) tarafından yapıla bir araştırmaya göre Avrupa'da şiddetli rüzgârlar yirminci birinci yüzyılın sonuna göre daha sık görülmekte ve bu modelin devam etmesi beklenmektedir. Rüzgar şiddetinin artışıyla beraber ekstrem rüzgarlar da bu şiddetli hava olayları içerisinde incelenmesi gereken önemli bir meteorolojik parametre haline gelmiştir. Ekstrem rüzgar olayları büyük toplumsal ve ekonomik hasara neden olabilmektedir. Özellikle bu etkilerinin yanı sıra yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan rüzgar enerji santralleri açısından da önemli etkiye sahiptir. Bu nedenle ekstrem rüzgarların toplumsal ve sektörel etkisi göz önüne alındığında, bu rüzgarları oluşturan dinamiklerin bölgesel olarak etkilerinin belirlenmesi, uzun dönemli planlamaların gerçekleştirilmesi ve önlemlerin alınması açısından önem taşımaktadır. Bu amaçla bu çalışmada Türkiye genelinde şiddetli rüzgarların bölgesel olarak sınıflandırılması ve sinoptik ve büyük ölçekteki örüntüler (paternler) ile olan ilişkisi uluslararası literatürdeki çalışmalar da dikkate alınarak incelenmiştir. Bu çalışmada, Türkiye'de ekstrem rüzgarların desenleri ve sinoptik desenler arasındaki ilişki, kümeleme analizi tekniği kullanarak araştırılmaktadır. Aşırı rüzgarların yüzey desenlerini tespit etmek için k-ortalamalar algoritması kullanılmaktadır. Ek olarak, 500 hPa seviyesindeki jeopotansiyel yükseklik, 850 hPa seviyesindeki ortalama sıcaklık ve ortalama deniz seviyesi basınç değerlerini kümeleyebilmek için Kendini Düzenleyen Haritalar (Self-Organized Map, SOM) tekniği kullanılmıştır. Yüzey seviyesindeki hava koşullarını analiz etmek için Yeni Avrupa Rüzgar Atlası (New European Wind Atlas, NEWA) Projesi'ndeki veri seti ve yukarı seviye hava koşullarını incelemek için ERA5 veri setleri kullanılmıştır. k-ortalamalar algoritması Türkiye'deki yer seviyesi verilerine uygulandığında altı farklı kümeyi tanımlamaktadır. Ülkenin güneyinde doğu-batı doğrultusunda uzanan Toros Dağ sıralarının üzerinde ve Karadeniz'e kıyısı olan bölgenin kuzey doğusu benzer bir patern göstermektedir. Bu kümelerden, ülkemizin güneyinde doğu-batı doğrultusunda uzanan Toros Dağ sıralarının üzerinde görülen patern ile ülkemizin kuzeyinde Karadeniz'e kıyısı olan bölgenin kuzey doğusunda görülen patern benzerlik göstermektedir. Diğer bir kümedeki patern ise Doğu Akdeniz'den Doğu Karadeniz'e doğru bir hat boyunca uzanmaktadır. Bir başka kümede ise Karadeniz Bölgesinden Marmara'nın doğusuna kadar devam eden bir hat boyunca bir patern oluşturmaktadır. İç Karadeniz Bölgesinden başlayarak İç Anadolu'nun güneyini kapsayan kümede farklı bir patern görülmektedir. İç Karadeniz ve İç Anadolu'da tespit edilen paternin benzeri iç Ege'de de görülürken farklı bir patern de Ege kıyıları boyunca görülmektedir. Akdeniz ve Karadeniz üzerinde ise farklı bir yapı görülmektedir. Tüm bu kümelere bakılınca yüzeydeki paternlerin topografyaya bağlı olarak şekillendiği görülmektedir. Yukarı seviye verileri analiz etmek için ise ERA5 veri setinden seçilen parametrelerden Ortalama Deniz Seviyesi Basıncı (Mean Sea Level Pressure, MSLP), 500 hPa jeopotansiyel yükseklik (Z500), 850 hPa sıcaklık (T850) değişkenlerinin verilerine Ampirik Ortogonal Fonksiyonlar (Empirical Orthogonal Function, EOF) uygulanmıştır. Rüzgar gibi oldukça stokastik olan ve çalkantı barındıran bir meteorolojik değişkenin davranışını açıklayabilmek oldukça zordur ve uğraş gerektirir. Bundan dolayı EOF yaklaşımı ile boyutu indirgenmiş veriler kullanılarak uygulanan SOM yöntemi sinoptik paternler ile ilişkilendirilebilir sonuçlar vermiştir. Çalışma kapsamında, zaman içinde değişen atmosferik olayların anlaşılmasının öneminin vurgulanması amacıyla, farklı mevsimlere özgü meteorolojik değişkenlerin ve zamansal desenlerin incelendiği bir araştırma gerçekleştirilmiştir. Her bir mevsimin detaylı bir şekilde ele alınması, araştırmacıların farklı atmosferik özellikleri ve zamansal desenleri tanımlamasını sağlamaktadır. Ayrıca, atmosferik süreçlerin mekansal ve zamansal dinamiklerine dair önemli bulgular sunmaktadır. Türkiye'deki kış mevsimi baz alınarak yapılan çalışmanın sonucunda Türkiye'nin güneybatı, kuzeydoğu, kuzeybatı ve güneydoğu ile kuzey, güney yönleri olmak üzere etkili olan basınç çiftlerinin kış aylarında daha baskın olduğu ve bu basınç alanlarının oluşturduğu kuvvetli gradyanların topografyanın da etkisiyle kuvvetli rüzgar alanlarının oluşmasında etkili olduğu görülmüştür. İlkbahar mevsimi, kış ile yaz mevsimleri arasındaki bir geçiş dönemi gibi davranmaktadır. Kış mevsiminden sonra en şiddetli rüzgarların görüldüğü bu mevsimde kuvvetli basınç gradyanlarının yanı sıra, basınç çiftlerinin ve yukarı seviye kısa dalga oluğunun varlığı etkendir. Yaz ayları irdelendiğinde, ilişkili atmosferik desenlerin incelenmesi, bölgesel hava dinamiklerinin karmaşıklığını açığa çıkarmaktadır. Yaz aylarında özellikle batı bölgelerinde, dinamik oluşumlu yüksek basınç ve termik oluşumlu alçak basınç sistemlerinin etkileşimi ile oluşan basınç gradyanları bu bölgelerde kuzey yönlerden kuvvetli akımlar oluşturmaktadır. Ülkenin büyük karasal alanlarını etkileyen termik alçak basınç alanları da atmosferde daha kararsız koşullar oluşturarak etkilenen bölgelerdeki şiddetli rüzgar olaylarının sıklığını arttırmaktadır. Bu etkileşimin karmaşıklığına dair anlayışımız, bölgesel ve küresel atmosferik olayların bir araya geldiği yaz aylarındaki sinoptik paternlerin anlaşılmasında önemli bir rol oynamaktadır. Sonbahar mevsimi, ilkbahar mevsiminde olduğu gibi yaz ile kış mevsimlerinde meydana gelen paternler arasında bir geçiş dönemidir ve artan rüzgarlı günlerin belirli bölgelerin odak noktası haline geldiğini göstermektedir. Genel olarak, bu kapsamlı analiz, mevsimsel geçişlerin karmaşıklığını vurgulayarak, mevsimsel değişkenliklerin ve hava dinamiklerini etkileyen temel mekanizmaların anlaşılmasında bütünsel yaklaşımların önemini vurgulamaktadır.
-
ÖgeYüzer güneş enerjisi santrallerinin (YGES) konuşlandırılmasında bulanık örtüştürmeye dayalı bir optimizasyon metodolojisi: YGES elverişli rezervuar yüzeyi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-11-23)Son yıllarda iklim değişikliğinin etkileri tüm dünyada giderek yaygınlaşmaktadır. Ekstrem meteorolojik koşulların hem görülme sıklığı hem de şiddetindeki artışlar olarak hissedilen bu etkilerin başında da, küresel sıcaklık ortalamalarındaki artışlar gelmektedir. Sıcaklık ile beraber havanın taşıyabileceği su miktarı da artmaktadır. Bu da beraberinde özellikle su rezervuarlarından gerçekleşen buharlaşmayı artırmaktadır. Birbirini destekleyen, pozitif olarak besleyen bu iklim mekanizması nedeniyle tüm dünyada kullanılabilir su kaynakları, kuraklık riski ile daha fazla karşı karşıya kalmaktadır. Dünyada iklim değişikliğinin en önemli gerekçelerinin başında, atmosfere salınan sera gazı emisyonları gelmektedir. Sera gazları her türlü aktivite ile üretilerek atmosfere salınsa da, kömür ve doğalgaz gibi fosil yakıt tüketerek enerji üretimi sonrasında en yüksek miktarlarda emisyon üretilmektedir. Sera gazları ayrıca hava kirliliğine de neden olduğundan, toplum sağlığı açısından doğrudan bir tehlikedir. Son 30 yıldır yaygınlaşan yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı, atmosfere salınan sera gazı emisyon miktarını azaltmayı hedeflese de ülkelerin gelişmişlik ve ekonomik refah amaçlı politikaları, bunu pek mümkün kılmamaktadır. Başta sayılan küresel ısınmaya bağlı kuraklık tehdidi ve sera gazı emisyonlarından kaynaklı diğer etkiler başta rüzgar ve güneş enerjisi olmak üzere yenilenebilir enerji uygulamalarını gezegen ve canlılığın devamı için artık bir zorunluluk haline getirmiştir. En dikkat çekici yenilenebilir enerji uygulamalarından birisi, "Yüzer Güneş Enerjisi Santralleri (YGES)"dir. YGES'ler, kurulu oldukları su rezervuarlarında fotovoltaik panellerle ilgili olarak termal soğutma etkisi ile güneş enerjisi üretimini artırır. Ayrıca kurulu oldukları yüzer platform, güneş ile su rezervuarının doğrudan iletişimini kestiğinden dolayı buharlaşmayı azaltıcı bir rol oynamaktadırlar. Ancak kurulum ve kullanımı tüm dünyada giderek yaygınlaşan YGES'ler için uygun tesis yerlerinin belirlenmesi önemli bir sorundur. Diğer bir deyişle, dünya genelinde herhangi bir su rezervuarının üzerinde kurulacak bir YGES'in mikro-konuşlandırılmasında uygulanabilecek ortak bir yöntem eksikliği vardır. Coğrafi olarak baraj, gölet vb. su toplama rezervuarları farklı morfometrik yüzey alanlarına sahiptir. Bu nedenle tüm dünyada karşı karşıya kalınabilecek ortak doğal kısıtların mekânsal olarak çözümlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, Türkiye'nin güneybatısında Antalya ili sınırlarındaki Manavgat Baraj Rezervuarı'nda barajın rezervuarı üzerinde güneş ışınımı, rüzgar hızı ve dalga yüksekliği olmak üzere üç temel doğal kısıt, yapılan kapsamlı ve yüksek yatay çözünürlüklü mekânsal çalışmalarla çözümlenmeye çalışılmıştır. YGES kurulumu için; güneş ışınımının yüksek, rüzgar hızı ile dalga yüksekliğinin düşük olduğu yerler uygun olarak değerlendirilmiştir. Bu amaçla çalışma kapsamında ilk olarak, çevredeki topoğrafyanın rezervuar üzerindeki gölgeleme etkileri nedeniyle rezervuar alanının tamamında güneş ışınımı miktarı belirlenmiştir. Güneş Işınımı için yaygın kullanılan CBS platformlarından birisi olan QGIS ve eklenti olarak sunulan r.sun modülünden yararlanılmıştır. Bu modülün seçilmesinin nedeni büyük projelerde kullanılmış bir eklenti olmasıdır. "r.sun" ile rezervuar üzerine gelen yıllık toplam güneş ışınımı, farklı radyasyon bileşenleri ile hesaplanmıştır. İkinci aşamada, bölgesel olarak ekstrem rüzgar koşullarının görüldüğü fırtına-hortum vb. koşullar sonucunda rezervuar yüzeyinde görülebilecek şiddetli rüzgarların mekânsal olarak çözümlenmiştir. Bunun için bölgede 2019 yılında yaşanan 3 günlük bir fırtına olayı seçilmiş, bu fırtınanın öncelikle sekiz farklı varyasyonda fizik parametreleri ile yapılandırılan sayısal hava tahmin modeli WRF/ARW simülasyonları koşturulmuştur. Bölgedeki otomatik meteoroloji istasyonlarındaki rüzgar hızı ile ilgili gözlemlerle en uyumlu olduğu istatistiksel göstergelerle belirlenen model çıktıları, rezervuar sahası için yeterli yatay çözünürlüğe sahip olmadığından, WindNinja yazılımında sunulan kullanımı pratik hesaplamalı akışkan dinamiği yaklaşımı ve araçları ile rezervuar için 50m x 50m yatay çözünürlükte mekânsal rüzgar hızı katmanı elde edilmiştir.Üçüncü olarak da rüzgara bağlı meydana gelen su dalgalarının yüksekliği kabul görmüş yöntem ve araçlar kullanılarak analiz edilmiştir. Dalga yüksekliği öncesinde feç mesafesi de mekânsal olarak belirlenmesi gerektiğinden bu konuda bütünleşik çalışan bir araç için ArcGIS for Desktop platformunda çalışabilecek bir eklenti olan Waves araç kutusundan faydalanılmıştır. Böylelikle hakim rüzgar yönündeki feç mesafesi ve tespit edilen maksimum rüzgar göz önüne alınarak dalga yüksekliği mekansal olarak elde edilmiştir. Sayılan bu 3 doğal kısıtın (ya da kriterin) teker teker çözümlenmesinin ardından üçünü birden değerlendirmek için bulanık örtüştürme yaklaşımına başvurulmuştur. En temelde her birisi mekânsal birer raster harita olan bu 3 kısıtın çıktıları, 'bulanık örtüştürme' yönteminde yer alan bulanık toplam operatörü ile bir araya getirilmiştir. Böylelikle kendi birimlerinden bağımsız 0 – 1 aralığında değerler içeren harita katmanları elde edilmiştir. Bulanık örtüştürme ve bulanık operatörlerle işlem yapmak için, ArcGIS for Desktop platformundaki "Model Builder" ve Arctoolbox'daki "fuzzy overlay" araçları kullanılmıştır. Çalışma sonunda mekânsal olarak "Yüzer Güneş Enerjisi Santrali Elverişli Rezervuar Yüzeyi (YGES-ERY)" olarak adlandırılan bir harita katmanı üretilmiş ve yorumlanmıştır. Sonuç olarak Manavgat Barajı'nda YGES-ERY dikkate alındığında özellikle kıyıya yakın ve baraj gövdesinin yer aldığı güney kesimlerinde tesis kurulumunun çok uygun olmadığı, benzer şekilde kuzeye gidildikçe su derinliğinin azalması sonucunda, oluşan dalga yüksekliklerinin artması da bu bölgelerin YGES için uygun olmadığını göstermiştir. YGES için en uygun bölgelerin, rezervuarın orta kısımlarında, su derinliğinin fazla, kıyıdan uzak, etrafında ada olmayan güneydoğu kesimleri olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak bu tez çalışması kapsamında YGES tesislerinin bir baraja ait su rezervuarında uygun kurulum sahasının belirlenmesi için temel bir çerçeve sunan yeni bir yöntem önerisi uygulamalı olarak sunulmuştur.