Geri Dön

Atmosferde buz kristallerinin erimesinin radar sinyallerine etkisi

The Effect of the melting of ice crystals on radar signals in the atmosphere

  1. Tez No: 127367
  2. Yazar: SAADET DENİZ KORKMAZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NACİ EKEM
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Erime katmanı, İzotermal katman, Parlak band, Radar Yansıtırlığı, Birleşme, Parçalanma, Melting layer, Bright band, Radar reflectivity, Isothermal layer, Aggregation and Break-up
  7. Yıl: 2002
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 170

Özet

ÖZET 0°C izoterm seviyesinin hemen altında, buz ve kar tanesi hidrometeorlarının yağmura dönüştüğü atmosfer bölgesinden geri saçılan radar sinyallerinde artış gözlenir. Bu artış sebebiyle parlak band olarak adlandırılan bu erime katmanı radar çıkarımlı yağış tahminlerinde hatalara neden olur. Bu çalışmada radar yansıtırlığında meydana gelen değişimleri açıklamak üzere erime katmanının iki farklı durum için sayısal modellemesi yapılmıştır. Erime ve saçılma modelinden oluşan sayısal parlak band modellerinde, erime katmanına giren parçacıklar küresel geometride, Rayleigh saçıcısı olarak kabul edilmiştir. Daha önce yapılan çalışmalardan farklı olarak erime katmanına giren kar taneleri farklı boyut ve yoğunlukta gruplardan oluşmakta, bu sebeple aralarında hız farkları meydana gelmektedir. Modelde, iki farklı durumda da, her bir parçacık grubunun erime katmanı boyunca yüksekliğe bağlı erimiş su kesri hesaplanmıştır. İlk durumda model, erime katmanına giren kar tanelerinin aynı kütleli yağmur damlacıklarına dönüştüğü (kütle korunumu) varsayımı altında yapılmıştır. Bu durum için erime modeli aynı olup saçılma modeli farklı altı durumda erimenin yansıtırlığa (reflectivity) ve sönümlenmeye etkisi incelenmiştir. Model sonuçları üç farklı dalgaboyu ve iki farklı yağış şiddeti için gözlem verileri ile karşılaştırılmıştır. İkinci durumda, aralarındaki hız farkı maksimum olanlar arasında çarpışmalar sonucu birleşmeler olduğu kabul edilmiş, ve bu birleşmelerin seçilen bir saçılma modeli için yansıtırlığa etkisi incelenmiştir. Model sonuçları, dağılım fonksiyonları farklı yağış şiddeti aynı iki parçacık grubu için birbirleriyle ve gözlem verisi ile karşılaştırılmıştır. Kütle korunumu ve birleşmelerin varsayıldığı iki durum için yapılan erime katmanı modellerinde, parçacıkların, sıcaklığı doyum adyabatik sıcaklık değişim oranı (lapse rate) ile değişen atmosferde eridikleri kabul edilmiştir. Bu çalışmanın son aşamasında yukarıda bahsedilen iki durum için yapılan erime katmanı modelleri, izotermal katman içerecek şekilde değiştirilmiştir. Bu durumda parçacıkların, uçakla alınan ölçümlerde elde edilen dikey sıcaklık profiline uygun ortamda eridikleri kabul edilmiştir. Model sonucu izotermal katman içeren erime katmanına ait dikey yansıtırlık verisi ile karşılaştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

VI SUMMARY The melting layer is a region of the atmosphere just below the 0°C isotherm level, where ice and snowflakes hydrometeors turn into water drops. When the transition (from the solid to the liquid phase) takes place at a well- defined height it appears as a layer of enhanced reflectivity that is called bright band. To explain the enhancement in the reflectivity, new numerical models of the melting layer which use three different approximations have been developed. The numerical bright band models are made of melting and scattering models. The models make several assumptions. The shapes of all the particles shapes on the top of the melting layer and through the melting layer are spherical and Rayleigh scatterers. The snowflakes falling below the 0°C isotherm level have different dimensions and mass densities. This accounts the reason why the fall velocities of the melting snowflakes are different from each other. In the first approximation, it is assumed that a dry snow particle on the top of the melting layer finally melts, becoming a raindrop and the mass of the dry snow particles does not vary during the melting. The model has been run for six different scattering models and radar reflectivity factors and attenuations have been calculated. The model profiles are compared to observational vertical radar reflectivity profiles. In the second approximation, it is assumed that aggregation caused by the different fall velocity occurred between maximum and minimum particle groups. The model results for two different rain rates are compared to observation data. At the first and second approximations, the temperature variation of the air was determined by moist adiabatic lapse rate. At the last step of this work, the melting layer models developed first and second approximations have been modified in which a melting layer contains an isothermal layer. In that situation, for the temperature variation of the environment the particles melt used aircraft data. The model result is compared to melting layer data which contains an isothermal layer.

Benzer Tezler

  1. Sahara toz parçacıklarınınbuz çekirdekleme özelliklerinin incelenmesi

    Ice nucleation properties of saharan dust particles

    NECDET FERSİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜRCAN ORALTAY

  2. Storms and meteorological parameters affecting the aviation

    Fırtınalar ve havacılığı etkileyen meteorolojik parametreler

    EMRAH TUNCAY ÖZDEMİR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ DENİZ

  3. Atık bor proses çözeltilerinde ötektik kristalizasyon

    Eutectic freeze crystallization of waste boron process solutions

    HALİT BALOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET NUSRET BULUTCU

  4. 24 Ağustos 2015 tarihinde Hopa'da ani taşkına neden olan aşırı yağış hadisesinin meteorolojik analizi ve bulut dinamik yapılarının incelenmesi

    Investigation of the dynamic cloud structures and meteorological analysis of heavy rain event that caused flash flood in Hopa on August 24, 2015

    ONUR DURMUŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ORHAN ŞEN

  5. Establish a dataset of co-located in-situ and satellite data for sea ice in the Southern Ocean

    Güney Okyanusu'nda bulunan deniz buzu için eş-konumlandırılmış uydu ve yersel gözlem veri seti oluşturma

    ÖZGÜN OKTAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Deniz Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Deniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BURCU ÖZSOY