Uncertainty assessment in projection of the extreme river flows: The case of Omerli catchment, Istanbul
Ekstrem akım tahminlerindeki belirsizliklerin değerlendirilmesi: Ömerli havzası, İstanbul
- Tez No: 381042
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İSMAİL YÜCEL, PROF. DR. AYŞEN YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Meteoroloji, Meteorology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Yer Sistem Bilimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Dünya yüzeyinin ortalama sıcaklığı son yüzyılda antropojenik etkilerden dolayı atmosfere salınan Sera Gazları sebebiyle giderek artmaktadır. Yükselen sıcaklıklardan dolayı artan buharlaşma, su döngüsündeki bileşenleri etkileyerek dünyanın farklı havzalarında kuraklığa veya sel felaketlerine sebep olmaktadır. Bu bağlamda, ekstrem akımların tahmin edilmesi önem arzetmektedir ancak, sera gazlarının gelecek dönemdeki salınımının kestirilememesi, ayrıca gelecekteki iklimi etkileyebilecek faktörlerdeki bilinmezlik, iklim tahminlerinde önemli bir belirsizliğe sebep olmaktadır. Bu sebeple bu çalışmada Ömerli havzası için, hidrolojik parametrelendirme ve farklı iklim tahmin modellerinin ekstrem akımların tahmin edilmesinde ortaya çıkan belirsizlikteki göreceli payın araştırılması amaçlanmıştır 1978-2004 yılları günlük gözlem yağış ve sıcaklık verileri Devlet Meteoroloji Müdürlüğü, Ömerli havzasına ait bir istasyondan alınan akım değerleri Devlet Su İşleri tarafından sağlanmıştır. HBV hidrolojik modeli, 1978-1985 yıllarına, gözlem akım değerleri kullanılarak kalibre edilmiş ve bunun sonucunda Monte-Carlo simulasyonu viii aracılığıyla 5 farklı NSE fonksiyonuna göre kalibre edilmiş ve 25'er parametre dosyası elde edilmiştir, ve model 1986-2004 yılları için kontrol edilmiştir. Bu çalışmada, 15 farklı Bölgesel İklim Modelinin (RCM) 25 km mekansal çözünürlüğe sahip verileri kullanılmıştır. Ayrıca, RCMler'in kontrol ve gelecek dönem sıcaklık ve yağış verilerine“Bias Correction”(BC) ve“Change Factor”(CF) istatistiksel ölçek küçültme metodu uygulanmıştır. Çalışma sonunda bulunan temel bulgu, her üç veri tipi için de, farklı iklim tahmin modellerinin, ekstrem akımları tahmin etmedeki toplam belirsizlikteki payının, hidrolojik parametrelendirmeye göre daha fazla olduğudur. Ayrıca, BC ve CF metodlarının tahmin edilen ekstrem akımlar içindeki toplam ortalama varyansı arttırdığı saptanmıştır. BC metodunda hidrolojik model parametrelendirmenin belirsizliğe katkısı RCMler'e göre daha az olmuştur. 1961-1990 yılları için gözlemlenmiş ekstrem pik akımların, sonbahar/kış mevsimlerinde daha güçlü olduğu saptanmıştır. RCMler'in çıktıları kullanılarak yapılan hidrolojik simulasyonlar, gözlem periyodu için gerçekleşenden daha güçlü bir mevsimsellik tahmin etmiştir. BC ve CF verileri kullanılarak yapılan simulasyonlar gelecek dönem için, gözlem periyoduna oranla mevsimselliğin biraz daha güçleneceğini öngörmüştür. İstatistiksel ölçek küçültülen verileriyle yapılan bu simulasyonlar Ömerli Havzası'nın gelecek dönem sonbahar/kış aylarında daha baskın (kuvvetli) pik akımlar yaşanacağını tahmin ettiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The average temperature at the surface of the Earth has been increasing over the past century due to the increased greenhouse gases concentrations in atmosphere through anthropogenic activities. Rising temperature leads to an increase in evaporation and thus intensifies the components of water cycle which results in extreme flows in different parts of the world through changes in globally averaged precipitation. Projection of extreme flows is very important in this aspect, yet obscurity about many factors that would influence future climate causes great uncertainty in climate variable prediction. Therefore, in this research, it is intended to quantify relative contribution to the uncertainty in extreme flow (high and low) projection change for the future period by two factors, the parameterization of a hydrological model and temperature and precipitation inputs from fifteen different Regional Climate Models (RCM), for Omerli Catchment area, in Istanbul. The uncertainty due to the precipitation and temperature inputs is investigated by using 15 different RCMs and also by applying two different statistical downscaling (SD) methods to the RCMs outputs for the vi reference (1961-1990) and future (2071-2099) period,“Bias Correction in Mean”and“Change Factor”. The uncertainty due to the hydrological parameterization (HP) of the hydrological model is assessed by using 25 different parameter sets generated by Monte-Carlo simulation technique using 5 different Nash functions as the objective function during the calibration of the hydrological model, which are NSE_Normal, NSE_BL, NSE_p3, NSE_Viney and NSE_Weighted. Observed daily precipitation and temperature records are provided by Turkish State Meteorological Service for the period 1961-2004, while daily discharges are obtained from State Hydraulic Works for the period 1978-2004. In converting the precipitation and temperature from RCMs into discharges, the HBV Hydrological model is used, which is calibrated to the period 1978-1985 and validated for the period 1986-2004. Main finding is that the relative contribution to the uncertainty by the temperature and precipitation inputs from different regional climate models is greater than the uncertainty caused by hydrological model parameterization in prediction of extreme high flow events in each data type: Original RCM, BC and CF methods. BC and CF increase the total mean variance in the changes in extreme high flow and low events from reference to future period. It is found that the observed dominant high flow events mostly occur during autumn/winter season for the reference period. Simulations using Original RCM, BC and CF data overestimate the seasonality index for the reference period. For the future period, simulations by parameter files using BC and CF data projected that the seasonality in high flow events will be stronger than their reference period, which means that in the future the Omerli catchment would likely to observe more dominant high flow events in autumn/winter.
Benzer Tezler
- Mudurnu çayı havzasında SWAT modeli uygulaması ve iklim değişikliği etkilerinin değerlendirilmesi
SWAT model implementation and evaluation of climate change effects in the Mudurnu river basin
ABDULKADİR BAYCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN SÖNMEZ
- Impacts of climate change on tourism sector in Turkey: Challenges and future prospects
İklim değişikliğinin Türkiye turizm sektörüne etkileri: Gereksinimler ve gelecek öngörüleri
AYSUN AYGÜN
Doktora
İngilizce
2021
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜZİN BAYCAN
- Climate change impacts on catchment-scale extreme rainfall variability
İklim değişiklinin havza ölçeğinde ekstrem yağışlar değışkenliğine etkileri
ALI DANANDEH MEHR
Doktora
İngilizce
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN KAHYA
- Ticari banka yönetimi ve Türk ticari bankalarının temel yönetim sorunları
The management of the commercial bank and the basic problems of the Turkish comercial bank
AYŞE ÇİĞDEM ÖNAL
- Ankara, İstanbul ve İzmir illerine ait karbon ayak izi hesaplaması ve Monte Carlo simülasyonu ile belirsizlik analizi
Carbon footprint calculation of Ankara, Istanbul and Izmir provinces and uncertainty analysis with Monte Carlo simulation
SENA ECEM YAKUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET DURAN ŞAHİN