Türkiye'de bitki örtüsü değerlerinin değişimi ve meteorolojik parametrelerle ilişkilendirilmesi
The Variations of normalized difference vegetation index in Turkey and relationship between meteorological parameters
- Tez No: 100752
- Danışmanlar: PROF.DR. ZAFER ASLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Meteoroloji, Meteorology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 154
Özet
TÜRKİYE'DE BİTKİ ORTUSU İNDEKSİ DEĞERLERİNİN DEĞİŞİMİ VE METEOROLOJİK PARAMETRELERLE İLİŞKİLENDİRİLMESİ ÖZET Bu çalışmada, Türkiye genelinde sayısal uydu verilerine dayalı olarak, bitki örtüsü indeksinin ve yüzey sıcaklıklarının, yerel ve zamansal değişimi incelenmekte olup bu değişimler, yüzey gözlem verileri ve ısı akıları ile ilişkilendirilmektedir. Çalışmanın ilk kısmında yani ikinci bölümünde, Türkiye'nin farklı bölgelerinde yer gözlemlerine dayalı olarak ölçülmüş olan yağış, sıcaklık ve basınç verilerinin harmonik analiz yöntemi ile incelenmesine, genlik ve faz değişimlerinin belirlenmesine yer verilmektedir. Meteorolojik parametrelerin farklı bölgelerde gösterdiği değişimlerin belirlenmesi amacına yönelik çeşitli çalışmalar yürütülmektedir. Herhangi bir yerdeki kara/deniz etkileşimi, topografya vb., o bölgenin birtakım karakteristik özellikleri, yağış, sıcaklık, basınç, nem gibi meteorolojik parametrelerin yıllık değişimlerinin farklı olmasına neden olmaktadır. Buna bağlı olarak bir bölgenin klimatolojisinin ve özellikle de yağış rejiminin anlaşılması, bölgenin ekonomik ve tarımsal değerinin anlaşılmasına olanak verir. Bu konu, özellikle çevre, tarım ve ormancılık sektörlerinde oldukça önem taşımaktadır. Yağış, sıcaklık ve basınç değişimlerinin incelenmesi ve bölgesel sıcaklık, basınç ve yağış rejimlerinin karakteristiklerinin saptanmasında harmonik analiz yöntemi kullanılmıştır. Harmonik analiz, periyodik değişimlerin incelenmesinde kullanılan bir yöntemdir. Bu analiz yöntemi özellikle çeşitli yağış karakteristiklerinin yersel değişiminin açıklanması, yıllık yağış değişiminin incelenmesinde önem taşımaktadır. Harmonik analiz çalışmaları, farklı yağış rejimlerinin ve geçiş bölgelerinin belirlenmesine olanak vermektedir. Birinci dereceden harmonikler büyük ölçekli, ileri dereceden harmonikler ise yerel etkilerin, gözönüne alman değişken üzerindeki rolünü göstermektedir. Harmonik analiz yöntemi, aynı zamanda parametrelerin mevsimsel değişimlerinin incelenmesinde kullanılır. Üç meteorolojik parametre üzerindeki küçük ölçekli (yerel) ve büyük ölçekli (sinoptik) olayların etkilerini, etkili oldukları dönemleri saptamak ve değişimlerini incelemek amacıyla yağış için 28, sıcaklık için 42 basınç için 26 istasyona ait gözlem değerleri analiz edilmiştir. Analiz çalışmalarında, farklı uzunlukta (10 ile 65 yıllık) meteorolojik gözlem verilerine dayalı aylık toplam yağış miktarı, aylık ortalama basınç ve aylık ortalama sıcaklık değerleri kullanılmıştır. Bu istasyonlara ait ölçüm değerlerinin büyük bölümü, ICTP-WMO olanakları ile sağlanmış olup, bir kısmı ise DMİ yıllık ekstremler bülteninden alınmıştır. Çalışmanın bu ikinci bölümünde, büyük ölçekli olayların, basınç, yağış ve sıcaklık değerlerinin değişimi üzerindeki etkilerinde, sinoptik olayların rolü ve etki dönemleri saptanmaktadır. Bölgenin topoğrafık ve atmosferik yapısı ile ilişkili olan lokal değişimler, yani küçük ölçekli olayların etkileri, yüksek mertebeden harmoniklerin genlik değerlerindeki değişimlerle açıklanmaktadır. xnKarmaşık topoğrafik yapı ve kara-deniz etkileşimi, Türkiye'nin yağış, basınç ve sıcaklık değerlerinin klimatolojik değişimini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu üç parametre, yerel ve bölgesel faktörlerden etkilenmektedir. Aylık ortalama meteorolojik verilerin harmonik analizi, uzun (12 aylık) ve kısa dönem (2 aylık) değişimleri (büyük ve küçük ölçekli sirkülasyonları) göstermektedir. Bölgesel karakterler, mevsimsel değişim analizleri ile belirlenebilmektedir. Bölgeler, yıllık (12 aylık) ve yarı yıllık (6 aylık) salınımlann etkin olup olmayışına göre birbirinden ayırdedilebilmektedir. Bu analizler, farklı yağış, basınç ve sıcaklık rejimlerinin ve geçiş zonlarının ayırt edilmesine olanak vermektedir. Yerel ve büyük ölçekli olaylar ve bazı olağan dışı mevsimsel yapılar saptanabilmektedir. Bu tezin harmonik analiz tekniklerine dayalı bölümü ile ilgili bulgular şu şekilde sıralanabilir: Yağış verilerinde yıllık salınımlar, Güneybatı ve Orta Anadolu'da gözlenirken, Türkiye'nin doğusunda altı aylık salınımlar hakimdir. Diğer bir değişle yağış verilerinin birinci dereceden harmonikleri Güneybatı ve Orta Anodolu'da büyük değerler gösterirken, Türkiye'nin doğusunda ikinci dereceden harmoniklerin genlikleri daha yüksek olduğu gözlenmektedir. Türkiye'nin kıyı bölgelerinde, basınç değişimlerinde çoğunlukla kuvvetli yıllık salınımlar sözkonusudur. îlk üç harmonik, İç Anadolu Bölgesi hariç tüm Türkiye'de, yağış verileri üzerinde önemli rol oynamaktadır. Büyük ölçekli olaylar, basınç değerlerinin değişimi üzerinde Güneydoğu Anadolu Bölgesi' nde etkin rol oynamaktadır. Doğu ve Güney Anadolu'daki sıcaklık verileri, çoğunlukla yıllık salınımlardan (büyük ölçekli olaylardan) etkilenmektedir. Hızla gelişen büyük şehirler ve yerel ısınma etkileri, şehir ısı adalarının oluşumuna (küçük ölçekli değişimlere) neden olmaktadır. Bu tür yerel etkiler, Türkiye'nin batısında gözlenmektedir. Harmoniklerin faz açılan, 12, 6, 4, 3, 2.4 ve 2 aylık sirkülasyonların en yüksek veya en düşük derecede etkili olduğu ayı göstermektedir. Çalışmanın üçüncü bölümünde, yüzey sıcaklıkları ve yüzey tabakanın, dolayısı ile atmosferik sınır tabakanın enerji bütçesinin belirlenmesi açısından önem taşıyan ısı akılarının 1987-1988 dönemine ait Türkiye genelindeki değişimleri ve İstanbul (Kandilli) için 1994 yılına ait ısı akılarının aylık değişimleri incelenmiştir. Yüzey sıcaklığı analizinde kullanılan veriler, ICTP (Trieste), Atmosfer Fiziği ve Bilgisayar Laboratuvan olanakları ile NOAA, NASA ve COLA veri arşivlerinden sağlanmıştır. GRADS veri işleme programı yardımı ile 1994 yılı için ocak-aralık aylarına ait aylık ortalama yüzey sıcaklığı verileri analiz edilmiştir. Bu bölümde ayrıca 1987-1988 yıllan için, Avrupa Orta Vadeli Hava Tahmin Merkezi, NASA, GDAAC arşiv verilerine dayalı olarak tüm Türkiye için aylık ortalama ısı akısı değerlerinin yerel ve zamansal değişimleri incelenmiştir. Analizler sonucunda, Türkiye genelinde aylık ortalama yüzey sıcaklık değerlerinin değişimlerinde, ilkbahar, yaz ve sonbahar aylanna ait, yüzey sıcaklık alanları belirlenmiştir. Isı akısı değerlerinin yerel ve zamansal değişimlerinden, temmuz ayının, sıcaklık değişimlerinde büyük ölçekli etkilerin en yüksek oranda etkin olduğu ay olduğu saptanmıştır. 1987-1988 yılları arasındaki SH değerlerinde en büyük artış 7 W/m2 ile Kars ve Hatay'da, en büyük azalma ise -6 W/m2 ile Manisa, Siirt ve Mardin'de gözlenmektedir. En yüksek SH değerleri İstanbul'da 1987-1988 yıllannda temmuz- Ağustos döneminde, Kandilli'de 1994 yılında ise haziran döneminde gözlenmiştir. Çalışmanın dördüncü bölümünde, Türkiye'de 1987-1988 ve 1994-96 dönemlerine ait NOAA-AVHRR uydu verilerine dayalı olarak bitki örtüsü indeksi xmdeğerlerinin aylık, yıllık ve mevsimlik değişimleri incelenmiş, her bölgenin NDVI sınıf değerleri saptanmış ve NDVI değerlerinin diğer meteorolojik parametrelerle olan ilişkileri hesaplanmıştır. 1987-1988 dönemine ait aylık ortalama NDVI değerleri NOAA-NASA/DAAC veri arşiv merkezinden temin edilmiştir. Veriler kutupsal yörüngeli NOAA-9, NOAA-11/AVHRR uydularına ait yüksek çözünürlükte (1 km) sayısal veriler olup, 43 istasyon için analiz edilmiştir. 1994-96 yıllarına ait NDVI verileri, Türkiye'yi kapsayan NOAA-9, NOAA-12, NOAA-14/AVHRR (1 km) görüntüleri olup, ODTÜ Erdemli Deniz Bilimleri Enstitüsü uydu veri arşivlerinden seçilerek, ayrı ayrı yorumlanmıştır. Bu döneme ait veriler MapiX OCEAN programı yardımı ile analiz edilmiş, farklı aylar için NDVI değerleri saptanmıştır. 1994 yılı için 15, 1995 yılı için 28, 1996 yılı için 13 olmak üzere 56 uydu görüntüsü yorumlanmıştır. Bulutlu görüntüler, yüzey gerçeklerini yansıtmadığından analiz dışı bırakılmıştır ve bulutsuz günlere ait Türkiye genelinde yaklaşık 50 istasyon için NDVI değerleri hesaplanmış ve analiz edilmiştir. NDVI değerlerinin saptanmasında, AVHRR görünür bant (VIS, Bant 1) ve yakın kızılötesi bant (NIR, Bant2) verileri kullanılmakta ve aşağıdaki standart formül ile NDVI değerleri hesaplanmaktadır. NDVI = (NIR- VIS) / (NIR+VIS) = (Ch2-Cru) / (Ch2+Chı) (1) 1994-1996 NDVI değerlerinin aylık değişimlerinde, analiz yapılan istasyonlar arasında genel olarak, en yüksek NDVI değerlerinin Bursa, Antalya, Adana, Hatay, İsparta ve Muğla'da gözlendiği saptanmıştır. Ege ve Akdeniz kıyılarında en yüksek NDVI değerleri yılın ilk yarısında (Nisan-Mayıs), İç Ege'de Mayıs-Temmuz döneminde gözlenmektedir. Ancak 1994 yılında Ege kıyılan'nda en yüksek NDVI değerlerinin gözlendiği dönemin ilkbahar aylarına, 1996 yılına doğru Haziran ve Temmuz aylarına (yaz aylarına) kaydığı saptanmıştır. NDVI sınıf değerlerinin farklı farklı bölgelerdeki mevsimsel analizinde, 1994 yılı ilkbahar mevsiminde, Orta ve Doğu Karadeniz Bölgeleri'nde orman/otlak ve yoğun ekili ziraat arazisi sınıflan (sınıf 4 ve 5) görülmektedir. Diyarbakır ve Mardin civarında 5 no'lu sınıf özellikleri (yoğun ziraat arazisi) gözlenmektedir. İç Anadolu Bölgesi, yan şehirleşme, kuru toprak, kıraç arazi (sınıf 2-3) görünümündedir. Akdeniz ve Ege Bölgeleri'nde orman ve açık otlak mozaiği (sınıf 4) saptanmaktadır. İstanbul Avrupa yakası 2 no'lu sınıfa, Asya yakası ise 3 no'lu sınıfa girmektedir. En yüksek ve en düşük NDVI değerleri, 0.42 (Diyarbakır) ve 0.14 (Kayseri ve Bayburt) olarak saptanmıştır, yaz mevsimindeki, en yüksek NDVI değerleri Sinop'da (0.34), en düşük değerler ise İç Anadolu'da Sivas'da (0.14) kaydedilmiştir. Batı Karadeniz, Kuzey Ege ve Doğu Anadolu Bölgeleri hariç diğer bölgelerde NDVI değerlerinde azalma olduğu gözlenmiştir, sonbahar mevsimi NDVI sınıf değerleri, ilkbahar ve yaz mevsimlerine nazaran Türkiye genelinde azalma göstermiştir. En yüksek ve en düşük değerler sırası ile Ordu (0.28) ve Eskişehir (0.06)'de saptanmıştır. 1995 yılı İkbahar mevsimi NDVI sınıf değerleri, Doğu ve Orta Karadeniz, Ege, Akdeniz Kıyı Bölgeleri ve Batı Trakya'da 4 ve 5 no'lu sınıfa girmekte olup, en yüksek değer Giresun'da (0.39) görülmektedir. Ege ve Akdeniz Kıyı Bölgeleri'nden iç kısımlara doğru, NDVI değerleri azalmaktadır. İç, Doğu ve Güneydoğu Anadolu Bölgeleri 2 no'lu sınıfa girmektedir. Minimum NDVI değeri, Gaziantep'de (0.15) gözlenmektedir. 1995 yılı yaz mevsiminde Batı Karadeniz'de 5 no'lu sınıf değerleri görülmekte olup, en yüksek değer Zonguldak'da (0.42) gözlenmiştir. Marmara'da, Trakyanın batı XIVkesimlerinde, Ege Bölgesi'nde ve Hatay civarında 4 no'lu sınıf değerleri gözlenmektedir. Yaz mevsimi için minimum NDVI değerleri, İç Anadolu'da Konya ve civarında ve Burdur'da (0.17) kaydedilmiştir. Sonbahar mevsiminde, Karadeniz Bölgesi 3 no'lu sınıfa girmekte ve NDVI sınıf değerlerinin, ilkbahar ve yaz mevsimine oranla daha düşük olduğu gözlenmektedir. Trakya, Doğu ve Güneydoğu Anadolu Bölgeleri, 2 no'lu sınıf değerlerine sahiptir. Sonbahar mevsiminde maksimum NDVI değeri, Ordu'da (0.24), minimum NDVI değeri ise, Uşak ve Konya'da (0.09) kaydedilmiştir. 1995 yılı kış mevsiminde Karadeniz ve Ege Bölgeleri'nde, sonbahar mevsimine benzer bir yapı görülmekte ve 3 no'lu sınıf değerleri gözlenmektedir. İç Anadolu, Güneydoğu Anadolu ve Doğu Anadolu Bölgeleri'nde NDVI sınıf değerleri daha düşük olup, 2 no'lu sınıfa girmektedir. Maksimum değer Ordu'da (0.24), minimum değer ise Kırşehir ve civarında (0. 1 1) kaydedilmiştir. 1996 yılı ilkbahar mevsimi NDVI sınıf değerlerinin değişiminde, en yüksek değer Ordu'da (0.40), en düşük değer ise Kütahya'da (0.16) gözlenmektedir. Doğu Karadeniz Bölgesi 5 No'lu sınıfa, Akdeniz Bölgesi ise 4 No'lu sınıfa girmektedir. 1996 yılı yaz mevsiminde en yüksek değer Zonguldak (0.48) ve en düşük değer ise Sivas' da (0.17) gözlenmektedir. Batı ve Doğu Karadeniz Bölgeleri 6 No'lu sınıfa (yağmur ormanı, yüksek dağlık bölgelerdeki bitki örtüsü) girmektedir. Ege Bölgesi 3, Güneydoğu Anadolu Bölgesi ise 4 no'lu sınıfa girmektedir, kış mevsimi, 1996 yılı analizlerinde bulut kapalılığı nedeni ile Doğu ve İç Anadolu Bölgeleri için NDVI analizleri yapılamamıştır. Ege ve Akdeniz Bölgeleri 3 no'lu sınıfa girmektedir. 1996 yılı Temmuz ayı için NDVI sınıf değerlerinin değişiminde, en yüksek değer, Zonguldak (0.48), en düşük değer ise Sivas'da (0.18) gözlenmektedir. Batı ve Doğu Karadeniz Bölgeleri'nde 6 no'lu sınıf özellikleri kaydedilmiştir. 1987 ve 1988 yıllarına ait Türkiye genelindeki aylık ortalama NDVI değerlerinin değişimi, birbirine benzer ve normal dağılıma uygun bir yapı göstermektedir. 1987 yılının maksimum aylık ortalama NDVI değeri, Haziran ayında, minimum değeri ise Ocak ayında gözlenmiştir. 1988 yılının maksimum aylık ortalama NDVI değerinin, Mayıs ayında, minimum değerinin ise, Kasım ayında olduğu görülmektedir. 1994-1995-1996 yıllarındaki aylık ortalama NDVI değerlerinin, 1987 ve 1988 yıllarına göre genelde daha düşük olduğu saptanmıştır. Maksimum aylık ortalama NDVI değeri, 1994-1995 yıllan analizlerine göre Mayıs ayında, 1996 yılı için ise Haziran ayında gözlenmiştir. 1995 yılı minimum NDVI değeri ise Kasım ve Aralık aylarında gözlenmiştir. Yıllık toplam yağış değerlerinin 1000 mm' den büyük olduğu bölgeler, Doğu ve Batı Karadeniz ile Akdeniz Bölgeleri 'dir. Bu alanlar, NDVI değerlerinin, 4 ve 6 no'lu sınıflarına karşı gelmektedir. Yağış ve bitki örtüsü sınıf değerlerinin yerel değişimlerinde özellikle kıyı bölgelerinde büyük benzerlik gözlenmektedir. 1987-1988 NDVI ve yıllık toplam yağış haritaları ve 1987-88,1994-96 NDVI ve yağış satandart sapma haritalarının karşılaştırmasından, yerel değişimlerin birbiri ile uyumlu oldukları gözlenmiştir. NDVI değerlerinin yağış, sıcaklık ve ısı akısı ile lineer ilişkileri incelendiğinde, sıcaklığın NDVI üzerinde en etkin parametre olduğu, bu yüzden en yüksek ilişki katsayılarının sıcaklık ile elde edildiği saptanmıştır. 1987-1988 NDVI değerlerinin değişiminde, büyük ölçekli olayların daha etkin rol oynadığı görülmüştür. Bu etkiler, en yüksek oranda ilkbahar sonları ve yaz aylarında görülmektedir. XVNOAA-AVHRR sayısal verilerine dayalı olarak yapılan, Türkiye genelinde aylık ortalama NDVI sınıf değerlerinin, aylık, yıllık ve mevsimsel değişimlerinin incelenmesi ile aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir : 1. Türkiye'de en yüksek aylık ortalama NDVI sınıf değerleri, Doğu ve Batı Karadeniz Bölgelerinde ve ilkbahar ile yaz mevsimlerinde gözlenmektedir. 2. 1987 ve 1988 yıllarına ait Türkiye yıllık ortalama NDVI değerleri sırası ile 0.24 ve 0.25 olarak belirlenmiştir. Bu değerlerin, 1994-1995-1996 dönemlerine nazaran %4-6 daha fazla olduğu saptanmıştır. Artan yapılaşma ve nüfus dağılımına bağlı olarak, NDVI değerlerindeki azalma oram en fazla %14 değeri ile İstanbul ve İzmir'de gözlenmiş olup, Manisa'da %13, Balıkesir'de %12, Çanakkale'de %10, Kütahya'da %9, Afyon ve Uşak'da %8, Antalya ve Eskişehir'de %7, Konya'da %6 ve Hatay'da %5, Ankara, Adana ve Mersin'de %4 olarak saptanmıştır. Yapılaşma hızının daha düşük olduğu ve göç olaylarının yaşandığı Doğu Anadolu, ve Karadeniz Bölgeleri ile, GAP projesine dayalı olarak Güneydoğu Anadolu Bölgesi'nde NDVI değerlerinde, %2 ila %5 oranlarında artışlar olduğu belirlenmiştir. 1992'de Ege Denizi, Batı Akdeniz kıyılarında, 1993 'de ise Ege'nin iç kesimi ve Akdeniz Bölgesi'nde %10 kuraklık saptanmıştır. Analizler, özellikle Türkiye'nin batı ve güney bölgelerindeki yağış miktarı değişiminde büyük ölçekli olayların etkin rolünü göstermektedir. Bu tez çalışmasında, yersel verilerle, sayısal uydu verilerine dayalı gözlemler analiz edilmiş ve yüzey sıcaklık dağılımı ve bitki örtüsü sınıf değişimlerini gösteren haritalar oluşturulmuştur. Sonuçta, bu analizlere dayalı yorumların, yağış miktarı öncelikli olmak üzere diğer meteorolojik parametrelerle ilişkilendirilmesine yer verilmiştir. XVI
Özet (Çeviri)
THE VARIATIONS OF NORMALIZED DIFFERENCE VEGETATION INDEX IN TURKEY AND RELATIONSHIP BETWEEN METEOROLOGICAL PARAMETERS SUMMARY In this study, the spatial and temporal variation of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVT) and surface temperature is analysed according to the digital data from the satellites throughout Turkey, and these variations are then correlated with the surface observation data and sensible heat flux. The second chapter covers the harmonic analysis of the precipitation, temperature and pressure measured in the different regions of Turkey based on the ground observations and the determination of amplitude and phase changes. There are various studies carried out to determine the variations of the meteorological parameters in different regions. The interaction between surface and sea, the topography of somewhere, etc., causes differences in the annual variations of the meteorological parameters such as some characteristics of this region, precipitation, temperature, pressure, humidity. Depending on these conditions the interpretation of the climatology, and especially the annual distribution of precipitation of a region makes it possible to understand the economic and agricultural value of the region. This matter is of great importance, especially for the sectors of environment, agriculture and forestry. The harmonic analysis is a method, which was used for the study of precipitation, temperature and pressure variations and for the determination of the characteristics of regional temperature, pressure and annual distribution of precipitation. The harmonic analysis is commonly applied to study periodical variations. This method of analysis is of great importance, particulary useful tool in studying annual precipitation patterns as it reveals the spatial variation of precipitation characteristics. The harmonic analysis makes it possible to define the different precipitation regimes and the transition regions. The first-order harmonics show the role of large-secale effects on the variable considered whereas higher-order harmonics show the role of local effects on the variable considered. The harmonic analysis method is also employed for the study of the seasonal variations of the parameters. To determine the effects of small-scale (local) and large-scale (synoptic) phenomena on three meteorological parameters and to determine when they are effective, and to examine their variations, analysis of observation values were made at 28 stations for prec, at 42 stations for temperature, and at 26 stations for pressure. The values used for the analysis are monthly total amount of rainfall, monthly average pressure and monthly average temperature values based on the data of long term (10 to 65 years) meteorological observations. Most of the measurement values of these stations were obtained by ICTP-WMO, and some of them were taken from the annual bulletin of extremes of DMI. In the second chapter of the study, the role of the synoptic phenomena and their effective periods on the variations of the values of pressure, precipitation and XVlltemperature are indicated. The local variations, which are related to the topographical and atmospheric structure of the region, i.e. the effects of the small-scale phenomena, are defined with the variations in the amplitude values of high level harmonics. The complex topographical structure and the interaction between surface and sea influence the climatological variation of the values of rainfall, pressure and temperature to a great extent. These three parameters are influenced by the local and regional factors. The harmonic analysis of the monthly meteorological data shows the long-term and short-term variations (large and small scale circulations). Regional characteristics can be determined with the seasonal variation analysis. Regions can be differentiated according to the effectiveness of the annual (12 months) and semi annual (6 months) oscillations. These analysis make it possible to differentiate different precipitation, pressure and temperature distributions and the transition zones. Local and large-scale phenomena and some seasonal structures can be discovered. The findings related to the part of this thesis based on the harmonic analysis techniques can be listed thus, while the annual oscillation of the precipitation data is only observed in the Southwest and Central Anatolia, oscillations of six months are dominant in the East of Turkey. In other words, while the first harmonics of precipitation are showing great values in the Southwest and Central Anatolia, it is observed that the amplitudes of the second harmonics are higher in the East of Turkey. In the coastal regions of Turkey, there are mostly strong annual oscillations for the pressure variations. The first three harmonics play an important role on the precipitation data all over Turkey except the internal parts of Anatolia. The large-scale phenomena play an active role on the variation of pressure values in the Southeast Anatolia region. The temperature data from the Eastern and South Anatolia are mostly influenced by the annual oscillations (large-scale phenomena). The rapid developing big cities and the influence of local heatings cause the formation of heat islands (small-scale variations). These kinds of local effects are observed in the West of Turkey. The phase angles of the harmonics show the month in which the circulation of 12, 6, 4, 3, 2.4 and 2 months are at most and at least effective. In the third chapter of the study, the variations of the sensible heat fluxes, which are important for the surface temperature and to determine the surface layer, and therefor the energy budget of the atmospheric boundary layer are studied for the period 1987-88 in Turkey, and also the monthly variations of the sensible heat fluxes for Istanbul (Kandilli) in the year 1 994. The data, which were used for the surface temperature analysis, were provided by the means of ICTP (Trieste), Laboratory of Atmospheric Physics and Computer from the data archives of NO AA, NASA and COLA. With the support of the GRADS Data Processing Programme, the data of monthly average surface temperature were analysed for the year 1994, from January to December. In this chapter, on the other hand, the local and periodical variations of the monthly average sensible heat flux were also studied for Turkey as a whole, based on the archive data of ECMWF (European Center for Medium Range Weather Forecast), NASA (National Aeronautics and Space Administration), GDAAC (Goddard Distributed Active Archive Center) for the years 1987-88. As the result of the analysis the surface temperature areas were determined for summer and autumn at the variations of the monthly average surface temperature all over Turkey. From the local and periodical variations of the sensible heat flux values it was found out that July is the month when the large-scale effects are more efficient for Willthe heat variations. Between 1987-88, the highest increase in SH values was observed in Kars and Hatay with 7 W/m2, whereas the sharpest decrease was observed in Manisa, Siirt and Mardin with -6 W/m2. The highest SH values in Istanbul were observed during July and August in 1987-88, and in June 1994 at Kandilli. In the fourth chapter the monthly, annual and seasonal variations of the Normalized Difference Vegetation Index in Turkey, which was based on the satellite data NOAA-AVHRR, were examined within the periods of 1987-88 and 1994-96 first; then the NDVI class values of each region were found out, and the relations with other meteorological parameters of the NDVI values were calculated. The monthly average NDVI values for 1987-88 were obtained from the data archive center of NOAA-NASA/DAAC. These data were digital data of high resolution (1 km) owned the NOAA-9, NOAA-11/AVHRR satellites of polar orbiting, and analysed for 43 stations. The NDVI data from the years 1994-96 are the images of NOAA-9, NOAA-12, NOAA-14/AVHRR (1 km), which include Turkey, and these data is interpreted one by one after being selected from the archives of satellite data of METU, Institute of Oceanography, Erdemli. The data of this period were analysed with the support of MapiX OCEAN Programme, and the NDVI values were determined for every different month. For 1994, the number of satellite images interpreted is 15, for 1995 it is 28, and for 1996 it is 56. As the images, which are cloudy could not reflect the surface realities, they were excluded from the analysis and the NDVI values were calculated and analysed for 50 stations in Turkey. For the determination of the NDVI values, the values of AVHRR visible band (VIS, Band 1) and near infrared band (NTR, Band 2) are used, and the NDVI values are calculated with the standard formula given below: NDVI = (NTR - VIS)/(NIR + VIS) = (Ch2 - Chi)/(Cha + Chi) (1) Among the monthly variations of NDVI values between 1994-96 the highest NDVI obtained from the stations analysed in Bursa, Antalya, Adana, Hatay, İsparta and Muğla. It was observed that the highest NDVI values in the first half of the year (April-May) were at the Aegean and Mediterranean coasts, and between May and July at the inner parts of the Aegean Region. However, the highest NDVI values at the Aegean coast in 1994 were observed during spring, and during summer in 1996, in June and July. In the spring of 1994, in the seasonal analysis of NDVI class values in different geographical regions, it was observed that there are forest/grazing land and intensive cultivated agriculture land classes in the Central and Eastern Blacksea Regions (classes 4 and 5). Near Diyarbakır and Mardin, there are characteristics of the fifth class (intensive agriculture land). Central Anatolia Region has a picture of semi-urbanized, dry soil, bare surface and waste land (classes 2-3). In the Mediterranean and Aegean Regions there are forest and grazing land mosaics (class 4). The European coast of Istanbul belongs to the class number 2, and the Asian Coast of Istanbul belongs to class number 3. The highest and the lowest NDVI values were determined as 0,42 (Diyarbakır) and 0,14 (Kayseri and Bayburt). The highest NDVI values during summertime are in Sinop (0,34), and the lowest in Central Anatolia, in Sivas. It was observed that there are decreases in the NDVI values except the Regions of West Blacksea, North Aegean and Eastern Anatolia. There is also a decrease in the NDVI class values during autumn, compared with the XIXspringtime and summertime in Turkey in general. The highest and the lowest values were obtained from Ordu (0,28) and Eskişehir (0,06). The NDV1 class values of the spring 1995 were included in the classes number 4 and 5 for the regions of Eastern and Central Blacksea, Aegean and Mediterranean Coast and Western Thrace, and the highest value was acquired in Giresun (0,39). From the coastal regions of Aegean and Mediterranean Seas towards the inner ports of the Anatolia the NDV1 values decrease. The Central, Eastern and Southeastern Anatolia Regions belong to the class number 2. The minimal NDVI value is observed in Gaziantep (0,15). While in the summer 1995 the values of class number 5 was obtained in the Western Blacksea, the highest value achieved was observed in Zonguldak (0,42). In Marmara, in the Western parts of Thrace, in the Aegean Region and near Hatay there were the class values number 4. The minimal NDVI values for the summer term were observed in the Central Anatolia, near Konya and in Burdur (0,17). During autumn the Blacksea Region was belonging to the class number 3, and the NDVI class values were lower than the spring and summer time. Thrace, Eastern and Southeastern Anatolia Regions had the class values number 2. The maximum NDVI value during autumn was obtained in Ordu (0,24), and the minimal in Uşak and Konya (0,09). During the winter 1995 there was a similar structure like autumn in Blacksea and Aegean Regions, and the class values obtained were of number 3. The NDVI class values were lower in the Central Anatolia, Southeastern and Eastern Anatolia Regions, and they belonged to the class number 2. The maximum value was observed in Ordu (0,24), and the minimal value in Kırşehir and its surroundings (0,11). In the spring of 1996, the highest value of the variation of the class values NDVI was observed in Ordu (0,40), and the lowest one in Kütahya (0,16). Eastern Blacksea Region belongs to the class number 5, whereas the Mediterranean Region belongs to number 4. The highest value of summer 1996 was observed in Zonguldak (0,48), and the lowest in Sivas (0,17). The Western and Eastern Blacksea Regions were included in the class number 6 (rain forest, productive high forest). Aegean Region belongs to class number 3, and the Southeastern Anatolia Region to number 4. During the winter of 1 996 the NDVI analyses couldn't be done because of the clouds in the Eastern and Central Anatolia Regions. The Aegean and Mediterranean Regions belong to the class number 3. The highest value for the variation of NDVI class values in July was observed in Zonguldak (0,48), and the lowest in Sivas (0,18). The characteristics of the Western and Eastern Blacksea Regions belong to the class number 6. The variation of the monthly NDVI values in 1987 and 1988 is very similar to each other in Turkey in general and has a structure suitable for the normal distribution. The maximum monthly NDVI value of 1987 was observed in June, and the minimum in January. The maximum monthly average NDVI value of 1988 was observed in May, and the minimum in November. It was determined that the monthly average NDVI values of 1994-96 were generally lower than of 1987 and 1988. The maximum monthly average NDVI value was observed in May in 1994-95, whereas in 1996 it was in June. The minimum NDVI value of 1995 was observed in November and December. The regions, where the annual total values of precipitation were higher than 1000 mm, are Eastern and Western Blacksea Region and Mediterranean Region. These areas are equal to the classes number 4 and 6. At the local variations of the XXclass values, especially at the coastal areas, there are big similarities between the rainfall and NDVI values. While comparing the NDVI of 1987-88 and the annual total precipitation maps with the NDVI of 1987-88, 1994-96 and the map of standard deviation of precipitation, it becomes clear that there is a harmony within each other with the local variations. While examining the linear relations of the NDVI values with the precipitation, temperature and sensible heat flux, it was discovered that the temperature is the most efficient parameter on NDVI, and therefore that the highest relation coefficients were acquired with the temperature. It was found out that large-scale phenomena play more efficient role in the variation of the NDVI values of 1987-88. These effects can be seen in spring and summer months to the greatest extent. Based on the digital data of NOAA-AVHRR, the study of the monthly, annual and seasonal variations of the monthly average NDVI class values brought to the conclusion given below: 1. The highest monthly average NDVI class values were observed in the Eastern and Western Blacksea Regions in spring and summer. 2. The annual average NDVI values of Turkey in 1987 and 1988 were determined as 0,24 and 0,25. It was discovered that these values are 4-6% higher than the values of the period 1994-96. Based on the growing urbanization and on the demographic distribution, this decrease rate was clearly observed in Istanbul and İzmir with the highest value of 14%, and some other values are thus: Manisa 13%, Balıkesir 12%, Çanakkale 10%, Kütahya 9%, Afyon and Uşak 8%), Antalya and Eskişehir 7%, Konya 6% and Hatay 5%, Ankara, Adana and Mersin 4%. Besides Eastern Anatolia and Blacksea Regions, where the urbanization pace was rather slow and internal migration common, there are increases of 2 or 5 % in the NDVI values in the Southeastern Anatolia Region related to the GAP (Southeastern Project). It was determined that there was 10% drought in the Aegean and West Mediterranean Coasts in 1992 and also in the inner parts of the Aegean and the Mediterranean Regions in 1993. The analyses specifically highlights the effect role at the large-scale phenomena on the amount the precipitation data in the Western and Southern Regions at Turkey. In this thesis the surface data and the observations based on the digital satellite data were analysed and maps that show the surface temperature distribution and NDVI class variation were developed. Consequently, the interpretations based on these analyses, the amount of precipitation having a high priority, were related to the other meteorological parameters. XXI
Benzer Tezler
- The spatio-temporal dynamics of aerosols in the Marmara region and impact of land cover/use on atmospheric environment
Marmara bölgesindeki aerosollerin mekansal-zamansal dinamiksel ve arazi örtüsü/kullaniminın atmosferik ortam üzerindeki̇ etkisi
PARIA ETTEHADI OSGOUEI
Doktora
İngilizce
2023
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞİNASİ KAYA
- Gökçeada momentum, heat and moisture fluxes analysis
Gökçeada'da ısı ve momentum akılarının etüdü
ABDULLATİF M. LATİF
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. ZAFER ASLAN
- Impacts of geothermal power plants on air quality, climate change and biodiversity
Jeotermal enerji santrallerinin hava kalitesi, iklim değişikliği ve biyoçeşitlilik üzerindeki etkileri
MERVE DÖNDÜ AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURÇAK KAYNAK TEZEL
PROF. DR. MICHAEL LEUCHNER
- Spatial and temporal variation of O3, NO and NO2 concentrations at rural and urban sites in Marmara region of Turkey
Türkiye Marmara bölgesinin kırsal ve kentsel bölgelerindeki O3, NO ve NO2 konsantrasyonlarının mekansal ve zamansal değişimi
SABİN KASPAROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALAHATTİN İNCECİK
- Determination of drought conditions in Turkey between 2004 and 2013 using indices derived from remotely sensed data
Uzaktan algılama verilerinden elde edilen indeksler kullanılarak 2004 ve 2013 yılların arasında Türkiye'nin kuraklık durumunun belirlenmesi
NAZILA MOLAVIZADEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF SERTEL