Sea ice observations & maritime meteorology records during Turkish antarctic expedition–I (TAE-I)
Ulusal antarktik bilim seferi–I (TAE-I)'de deniz buzu gözlemleri ve denizcilik meteorolojisi kayıtları
- Tez No: 541992
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BURCU ÖZSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Denizcilik, Meteoroloji, Marine, Meteorology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 134
Özet
Antarktika Kıtası avrupa ve avusturalya kıtalarından daha büyük bir kıta olma özelliğine sahip olup ülkemizin yüzölçümünden yaklaşık on yedi kat daha büyüktür. Üzerinde yerleşik halk bulunmamasının başlıca sebebi yaklaşık % 98 'inin buzlarla kaplı olmasıdır. Ayrıca kış aylarında çevresini kendi yüzölçümü kadar alan kaplayabilen deniz buzları sarar. Kıta'da otuza yakın ülkenin işlettiği yüzden fazla bilim istasyonu bulunur iken Kıta, sekreteryası Buenos Aries / Arjantin'de bulunan Antarktik Anlaşmalar Sistemi tarafından yönetilir ve hiçbir ülkeye ait değildir. Antarktika Anlaşması 1 Aralık 1959 yılında Washington / Amerika Birleşik Devletleri'nde yaklaşık 12 ülkenin katılımı ile imzalanmıştır. Bu anlaşmada alınan kararlar ve uygulamalar her yıl tekrarlanan Antarktik Anlaşmalar Sistemi Danışmanlar Toplantısı'nda güncellenir. Antarktik Anlaşmalar Sistemi'nde ülkemiz gözlemci statüsünde yer almakta ve anlaşmaya imza atan 53 ülke arasında bulunmaktadır. Yaz ve kış aylarında bilimsel çalışmalar barış ve yardımlaşma çerçevesinde sürdürülürken lojistik destek Kıta'ya ulaşmak ve barınmak konusundaki en önemli parçadır. Ülkemiz de Kıta'ya olan bilim seferlerini her geçen yıl arttırmakta ve çeşitli araştırmacıları Kıta'ya göndermektedir. Güney Yarım Kürenin Antarktik Sezonu Kasım – Mayıs ayları arasına denk gelir. Bu tarihlerde, çeşitli sefer bölgelerine göre deniz buzu oluşumları seferlerin gerçekleştirileceği aylarını etkilemektedir. Ulusal Antarktik Bilim Seferi – I (TAE-I) Şubat ve Nisan 2017 tarihleri arasında, Türkiye Cumhuriyeti Cumhurbaşkanlığı himayelerinde, Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı uhdesinde, İstanbul Teknik Üniversitesi Kutup Araştırmaları Uygulama ve Araştırma Merkezi (İTÜ PolReC) koordinasyonunda gerçekleştirilmiştir. Dokuz kişilik bilim ekibi çeşitli bilimsel çalışmalar gerçekleştirmek için Ulusal Antarktik Bilim Seferi – I (TAE-I)'ne katılmıştır. Türk tarihinde dünya üzerinde yapılan en uzun mesafeli bilimsel sefer olarak da değerlendirilebilen bu bilim seferinde dört farklı üniversiteden araştırmacılar yer almıştır. İstanbul Teknik Üniversitesi, Gazi Üniversitesi, Hitit Üniversitesi ve Karadeniz Teknik Üniversitesi katılımcılarından oluşan bilim heyeti 24 Şubat tarihinde sefere başlamış ve 4 Nisan tarihinde ülkemize geri dönüş yapılmıştır. Sefer ekibi İstanbul Teknik Üniversitesi Kutup Araştırmaları Uyg – Ar Merkezi Müdürü Doç. Dr. Burcu Özsoy'un sefer liderliğinde, Prof. Dr. Ersan Başar, Doç. Dr. Hasan Hakan Yavaşoğlu, Dr. Öğr. Üyesi Burak Karacık, Dr. Adayı Mehmet Nurullah Alkan, Dr. Adayı Ayşe Giz Gülnerman Gengeç, Avukat Onur Sabri Durak, Kaptan Özgün Oktar ve Kaptan Sinan Yirmibeşoğlu'dan oluşmaktaydı. Özsoy, Oktar ve Yirmibeşoğlu seferde ekip tarafından yapılan birçok bilimsel çalışmalar arasında deniz buzu gözlemini de gerçekleştirmişlerdir. xxvi Deniz buzları dünyada kutup bölgelerinde yaşanan soğuk atmosfer koşulları sonucu meydana gelmekte ve ekvatora yaklaştıkça deniz buzu oluşumu görülmemektedir. Deniz buzları deniz suyunun saf su olmaması sebebiyle 0°C de meydana gelmez. Güney Okyanusu ve Arktik Okyanusu'nun tuzluluk oranı sebebiyle deniz buzlarının bu bölgelerde – 1,5°C den daha az sıcaklıkta meydana geldiği bilinmektedir. Antarktika güney yarımkürede yer alır ve dünyanın en büyük beşinci kıtasıdır. Avusturalya ve Avrupa'dan daha büyük alan kaplayan kıtanın çevresini, kendi yüzölçümü ile aynı seviyede alan kaplayan deniz buzları kış mevsiminde meydana gelir. Bu sebeple Kıta'ya deniz yolu ile ulaşım kış aylarında imkansıza yakındır ve buz kıran refakati gerektirir. Antarktik yaz sezonunda ise deniz buzları ülkemizin yüzölçümünün en az on katı kadar alan kapsacak şekilde erime gösterir ve Kıta'nın birçok bölümüne deniz yolu ile ulaşımı imkanlı kılar. Seferin gerçekleştiği Antarktika yaz sezonunda deniz buzları kış aylarına göre daha çok erime gösterir. Kış ayları Deniz buzu genişliği 14 milyon km²'nin üzerinde iken yaz ayları deniz buzu genişliği 3 – 4 milyon km² oranlara düşmektedir. Yersel gözlemlerde deniz buzunun kalınlığı da katogorilere ayrılarak ölçüldü. Uzaktan algılmada kullanılan uydu görüntülerinde deniz buzu kalınlığını anlamak çok zordur. Yersel gözlemler uydu görüntüleri ile karşılaştırılarak görüntülerin doğruluğu çalışılmıştır. Ayrıca sefer sırasında Türk uyduları görüntüleri de kullanılmıştır ama deniz buzu gözlemleri zamanına denk gelmediği için çalışmada yer verilmemiştir. Uzaktan algılama yönteminde yer alan uydular dünya yerküresinin izlenmesinde ve bilimsel araştırmalarda kullanılması 2000 li yıllarda daha çok artmıştır. Uydular kendi yörüngelerinde hareket ederler iken belli zaman aralıkları ile görüntü almaya ve iletmeye programlanarak belli bir periyotta dünya çevrisini dönerler. Uydulara yerleştirilen sensörler ve ölçüm sistemleri her geçen gün artmakta ve gelişmektedir. Uydular yerküreyi optik şekilde fotoğraflayabilir iken, kızılötesi frekans ışınlarıyla da ve daha birçok teknik özellikler ile görüntüleme yapabilirler. Bu görüntülerin bazıları uydulardan elde edildikten sonra kullanıma hazırdır. Bazıları ise işlenmeye ihtiyaç duyar. Uydu görüntüsü ve uydu işletme maliyetleri çok yüksek finansman gerektirdiğinden birçok uydu görüntüsü ticari olarak satılmaktadır. Bu çalışmada ücretsiz paylaşılan uydu görüntüleri kullanılmıştır. Kutup bölgeleri gemi seyri için dünyadaki en tehlikeli sulardandır. Deniz buzları, buzdağları ve meteorolojik koşullar denşz rotalarını etkileyen en büyük etmenlerdir. Artan sıcaklık trendi sebebiyle yaz aylarında deniz buzları 10 milyon km² kadar erir. Bu ülkemizin yaklaşık 12-13 katı kadar büyük bir alana tekabul eder. 2017 yılı Mart ayında Antarktika Deniz Buzu genişliği 2,112 milyon km²'ye kadar erime gösterdi. [1] Artan sıcaklık trendleri sebebiyle bilim insanları deniz buzlarının daha fazla eriyeceğini tahmin etmektedirler. Gemi temelli deniz buzu gözlemleri ve denizcilik meteorolojisi kayıtları Ulusal Antarktik Bilim Seferi – I (TAE-I) kapsamında çalışılmıştır. Yersel alanlarda deniz buzu gözlemleri ASPeCt deniz buzu formuna göre doldurulmuştur ve uzaktan algılamada kullanılan uydu görüntüleri ile sonuçlarının karşılaştırılması yapılmıştır. Bu çalışma, yersel gözlemler denizcilik meteorolojisi veri kayıtlarını ve özellikle deniz buzu gözlemlerinin uluslararası formlar, tablolar ve grafikler ile kaydedilmesini de kapsar. Denizcilik meteorolojisi verileri arasında; buzdağlarının varlığı, deniz buzu oluşumu, rüzgar hızı, günlük hava sıcaklığı, atmosfer basıncı, yağış durumu, nem oranı, bulut yüzdesi ve görüş mesafesi bilgileri bulunmaktadır. Kayıtlar gemi seyir xxvii yaptığı sırada gün ışığında yapılan çalışmaları kapsamaktadır. Yapılan deniz buzu gözlemleri yazar tarafından Kore Kutup Araştırmaları Enstitüsü'nde (KOPRI) tamamladığı uydu çalışmaları ile bütünleştirilmiştir. KOPRI'de birçok uydu görüntüsüne erişim ve işleme çalışmaları yapılıp, araştırmalar sırasında bazı uydu görüntüleri seferde elde eldilen ASPeCt verileri ile karşılaştırılmış ve uydu sensörlerinin ve donanımlarının arasında farklar ortaya çıkarılmıştır. Bu tip çalışmalarda Milli Uydularımızın görüntüleri de kullanılabilir. Deniz buzunun tahmin edilmesi, gözlemlenmesi ve sürürklenmesinin belirlenmesi Kutup bölgelerinde gemi seyri için çok önemli bir husus olup, Şubat – Nisan ayları arasında Antarktik Yarımadası'nda yersel veriler bu çalışmada snuulmuş ve deniz buzu varlığının neredeyse yok denecek seviyede az olduğuna dikkat çekilmiştir. Bu da Kıta üzerinde yer alan 100'e yakın bilim istasyonundan yaklaşık otuz dokuz tanesinin bu bölgede konumlandırıldığını göstermektedir. Uzaktan algılama yönetimi kutup bölgeleri için çok kullanışlı bir sistem sunarken optik görüntü verileri alınan uyduların verimi çok düşüktür. Bunun sebebi kutup bölgelerindeki atmosferik olaylardır. Çalışmada bulutluluk durumu her gün için detaylı olarak verilmiş olup, her daim gökyüzünde yoğun bulut konsantrasyonu olduğu görülmüştür. Bulutlar bazı uyduların uygun görüntü almasını engeller iken, sensörleri yeni teknoloji ile değiştirilmiş ve uygun mikrodalga v.b. özellikler ile kullanılan uydularda bu sorun ortadan kaldırılmıştır. Elde edilen veriler büyük oranda denizcilikte kullanılmakta ve gemilere büyük yarar sağlamaktadır. Ayrıca deniz buzu, buzdağları takibi yapılır iken, gerekli haritalar oluşturularak Titanik gibi buzdağı çarpması sonucu oluşabilecek kazalara erkenden önlem alınabilmektedir. Deniz buzunun erimesindeki artış / azalış skalası takip edilerek, dünyadaki küresel iklim değişikliği ve etkileri de takip edilmektedir. Özellikle Kuzey Kutup Bölgesi'ndeki deniz buzu seviyesindeki erime artışı bölgedeki limanların önemini ve kuzey rotasının önemini daha da üst seviyelere taşımaktadır. Ayrıca deniz buzları albido skalasında önemli yere sahip olması sebebiyle erimelerindeki artış nedeniyle denizlerin daha çok güneş ışını tutmasına sebep olmaktadır. Deniz buzlarının çevreye olan bir diğer etkisi ise dondukları zaman deniz suyundaki tuzu dibe çökelterek ilgili deniz akıntılarını meydana getirmeleridir. Kısacası deniz buzlarındaki değişimler doğrudan bulundukları çevrede iklimsel değişikliklere sebebiyet verebilmektedir. Yapılan çalışmada Antarktik Yarımadası'nda elde edilen yersel veriler ve ilgili meteorolojik bilgiler not edilmiş olup bir sonraki çalışmalarda karşılaştırma yapılabilmesi adına da büyük öneme sahiptir. Ulusal Kutup Bilim Programı 2018 – 2022 yılları arasını kapsayacak şekilde yürürlüğe girmiştir. Bu program ile ülkemiz araştırmacılarının kutup bölgelerinde yapabileceği tüm bilimsel çalışma alanları belirtilmiştir. Ülkemizin Antarktika Kıtası'na yapmakta olduğu bilim seferleri her yıl arttırılan araştırmacı sayısı ile devam etmektedir.
Özet (Çeviri)
The Turkish Antarctic Expedition - I (TAE-I) was organized between February and April 2017 under auspicies of Presidency of Republic of Turkey, funded by Ministry of Scince, Industry and Technology and coordinated by Istanbul Technical University Polar Research Center. A team by nine scientists contribute to the Turkish Antarctic Expedition to conduct scientific activities. Whereas this scientific expedition of Antarctica made in the summer season, the sea ice ran less than winter months. Sea ice extent in winter is over fourteen million square kilometers, but in summer it can fall to three to four million square kilometers in coastal line of Antarctica. In local observations, it is planned that sea ice thickness categories measured. Determining the thickness of the sea ice by satellites is the hard part of the study. The observed extent of sea ice will compare with satellite images. In addition, images recorded by Turkish satellites during their voyages will also evaluated but the time of the images could not match with the observations dates. The result is not added to this study. Polar areas are the most dangerous places on earth for navigation of the vessels. Sea ices, icebergs and meteorological conditions have the biggest effects to shipping routes. During summer months the sea ices start melting around 10 million km² because of the rising temperatures. Antarctic sea ice extent reached to 2,112 million km² in March 2017 [1]. With the rising temperature trends scientists expected that the sea ices will melt more. Ship based sea ice observations and maritime meteorology studies carried out during the Turkish Antarctic Expedition – I (TAE-I). Sea ice observations in local areas recorded according to ASPeCt observation forms (Antarctic Sea Ice Processes & Climate) and the results compared with satellite images to validate satellite precision. In this study, in-situ observations covers maritime meteorological data records and mainly sea ice observation records with international codes, tables and graphs. Maritime meteorology, sea ice observation, the presence of icebergs, wind speed, daily air temperature, atmospheric pressure, precipitation and cloud conditions and visibility were recorded during daylight navigation
Benzer Tezler
- 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
2017
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURCU ÖZSOY
- Horseshoe adası Antarktika'da İHA-GPR gözlemlerine dayalı buzul izleme ve 3D modelleme
Glacier monitoring and 3D modeling based on UAV-GPR observations on horseshoe island, antarctica
MEHMET ARKALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT OĞUZ SELBESOĞLU
- Sea level changes in the Black Sea and its impacts on the coastal areas
Karadeniz'de deniz seviyesi değişimleri ve kıyı alanları üzerindeki etkileri
NEVİN BETÜL AVŞAR
Doktora
İngilizce
2019
Jeodezi ve FotogrametriZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENOL HAKAN KUTOĞLU
PROF. DR. SHUANGGEN JIN
- 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
2016
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN ŞEN
- Türkiye'nin Ege Denizi kıyılarında yayılış gösteren Laurencia complex (Rhodomelaceae; Ceramiales) üyelerinin yayılışı ve taksonomisi
The taxonomy and distribution of the members of Laurencia complex (Rhodomelaceae; Ceramiales) at the Aegean Sea coasts of Turkey
FULYA BAŞAR