Relation of SST-based enso indices with the Euro-Mediterranean temperature variability
SST tabanlı enso indislerinin Avrupa-Akdeniz sıcaklığı değişkenliği ile ilişkisi
- Tez No: 645101
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖMER LÜTFİ ŞEN, DR. YASEMİN EZBER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Meteoroloji, Meteorology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Avrasya Yerbilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yer Sistem Bilimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
El Niño-Güney Salınımı (ENSO), büyük ölçekli iklim değişkenliğine neden olan bir iklim olgusudur. Tropikal Pasifik'teki deniz seviyesi basıncı ile deniz yüzeyi sıcaklığı (SST) dalgalanması arasındaki okyanus-atmosfer etkileşiminin kuple modudur. Bu dalgalanma 2 ile 7 yıl arasında değişen periyoda sahiptir. ENSO olayı, normal, El Niño ve La Niña olmak üzere üç ayrı fazdan oluşmaktadır. Normal fazda ticaret rüzgarları doğudan batıya doğru eserken Tropikal Pasifik'in doğusundaki sıcak su havuzunu orta ve batı Pasifik'e doğru itmektedir. Ticaret rüzgarlarının kuvvetlenmesi ile La Niña fazı (soğuk faz) oluşur. La Niña fazında Tropikal Pasifik'in doğusundaki sıcak su havuzu kuvvetlice batıya doğru itilir. Bunun sonucunda Peru açıkları ve orta Pasifik'te deniz yüzeyi sıcaklık anomalisinde soğuma meydana gelir. El Niño fazı (sıcak faz) ticaret rüzgarlarının zayıflaması sonucunda Peru açıkları ve orta Pasifik'te deniz yüzeyi sıcaklık anomalisinin artması ile oluşur. El Niño ve La Niña fazlarının küresel ölçekte birbirlerine zıt etkileri vardır. ENSO olayını gözlemlemek için deniz yüzeyi sıcaklığı, deniz seviyesi basıncı ve uzun dalga boylu ışınlar gibi birçok parametre kullanılır. Parametreler arasında en yaygın kullanıma sahip olan deniz yüzeyi sıcaklık anomalisidir. SST tabanlı indeksler, dört farklı bölgenin ortalaması alınarak oluşturulur. Bu bölgeler Peru kıyılarından Ekvatoral Pasifik'in merkezine kadar şu şekilde sıralanmıştır: NINO1+2, NINO3, NINO3.4, NINO4. İndeksler aynı dönemde benzer salınımlar gösterebildiği gibi farklı salınımlar da oluşturabilir. ENSO kaynaklı iklim değişkenliği araştırmalarında NINO3.4 indeksi en yaygın kullanıma sahiptir. ENSO olayının Avrupa-Akdeniz bölgesi üzerine etkisini inceleyen birçok çalışma vardır. Bazı çalışmalar (örn. Pozo-Vazquez ve diğ., 2001; Brönnimann, 2007) La Niña fazının Avrupa üzerindeki etkisinin, pozitif fazdaki Kuzey Atlantik salınımı ile benzer olduğunu vurgulamıştır. ENSO olayının soğuk fazında sıcak fazına göre, kuzey Avrupa'da alçak deniz seviyesi basıncı görülürken orta Avrupa'da yüksek basınç hakimdir. La Niña fazında Avrupa'nın kuzeyinde yüzey hava sıcaklığı normalden daha yüksekken güneyinde daha düşüktür. Yapılan araştırmalara göre (Ziv ve diğ., 2006; Lolis ve Türkeş, 2016), negatif fazdaki Arktik Salınım, Avrupa-Akdeniz bölgesinin sıcaklığını, deniz seviyesi basıncını ve 500 hPa jeopotansiyel (z500) yükseklik anomalilerini etkilemektedir. Sen ve diğ. (2019), AO ve ENSO'nun soğuk fazında, Akdeniz oluğunun güçlendiğini ve Doğu Asya oluğunun etkisiyle batıya doğru itildiğini belirtmiştir. Sonuç olarak, Avrupa-Akdeniz bölgesinde dipol deseni oluşur. NINO3.4 yaygın olarak kullanılmasına rağmen, Şen ve diğ. (2019) çalışmasında, NINO1+2 indeksinin dipol deseni ile daha yüksek korelasyona sahip olduğu belirtilmiştir. Bu çalışmada, hangi ENSO indeksinin Akdeniz-Avrupa üzerindeki dipol deseni ile daha ilişkili olduğu araştırılmıştır. Çalışmada, 1950-2019 yılları arasındaki 70 yıllık kuzey kışlarına (Aralık-Ocak-Şubat) odaklanılmıştır. Deniz seviyesi basıncı, z500 ve yüzey sıcaklığı verileri için NCEP/NCAR (2.5˚× 2.5˚ alansal çözünürlük) reanaliz veri seti, deniz yüzeyi sıcaklığı verisi için HadISSTv1 gözlem verisi kullanılmıştır. ENSO indekslerinin değerleri ERSST veri setinden elde edilmiştir. El Niño ve La Niña fazlarını tanımlamak amacıyla eşik değer +/-0.5°C olarak belirlenmiştir. Çalışmada Pearson korelasyon ve kompozit analiz yöntemleri kullanılmıştır. Korelasyon analizi, NINO1+2 indeksinin, Avrupa-Akdeniz bölgesindeki z500, deniz seviyesi basıncı ve yüzey sıcaklığı ile diğer indekslerden daha anlamlı korelasyona sahip olduğunu göstermiştir. Buna ek olarak, NINO1+2'nin La Niña fazında Avrupa'da oluşan omega bloklama sistemi ile önemli bir ilişkisi vardır. Yapılan çalışmalarda (Pozo-Vazquez ve diğ., 2001, 2005), ENSO'nun soğuk fazı ile pozitif Kuzey Atlantik Salınımı deseni benzetilmektedir. Pozitif Kuzey Atlantik Salınımı süresince Azor'daki yüksek basınç artarken İzlanda üzerindeki alçak basınç derinleşmektedir. Kompozit analiz sonucunda NINO3.4'ün İzlanda'da düşük basınç merkezi ve Azor'da yüksek basınç merkezi oluşturduğu bulunmuştur. La Niña fazındaki NINO1+2, Doğu Asya ve Akdeniz olukları derinleşir ve batıya doğru hareket eder. Akdeniz oluğunun batıya doğru kayması, negatif fazdaki Arktik Salınım ve NINO1+2 ile ilişkilidir. Ek olarak, Doğu Asya oluğunun gücü Akdeniz oluğunun hareketi ile olumlu ilişkilidir. La Niña fazındaki NINO1+2 ve NINO3.4 yılları farkı alınarak yapılan z500 ile kompozit analizi, NINO1+2'nin Avrupa-Akdeniz bölgesi üzerindeki dipol deseni daha ilişkili olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, Avrupa-Akdeniz bölgesi iklim değişkenliği çalışmalarında NINO1+2 indeksinin kullanılması önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
El Niño-Southern Oscillation (ENSO) is a climate phenomenon that causes large scale climate variability. It is a coupled mode of ocean-atmosphere interaction between sea level pressure and sea surface temperature fluctuations in the equatorial Pacific. Typically, in order to observe the phenomena, an ENSO index is used, which is formed with sea surface temperature anomalies. Positive (El Niño phase) and negative (La Niña phase) temperature anomaly have different effects on a global scale. SST-based indexes are created by taking the average of four different regions. These regions, from the Peruvian shores to the center of equatorial Pacific, are listed as follows: NINO1+2, NINO3, NINO3.4 and NINO4. Indexes can create different oscillations during the same period. In addition, even they differ in some regions the effect of each index is similar. According to some studies (e.g. Ziv et al., 2006; Lolis & Türkeş, 2016) negative phase Arctic Oscillation affects temperature, sea level pressure and 500 hPa geopotential height anomalies (z500) of the Euro-Mediterranean region. Sen et al. (2019) mentioned that, in negative phases of AO and ENSO, strengthening East Asian trough pushes the Mediterranean trough towards west. Consequently, a dipole pattern forms over Euro-Mediterranean region. Sen et al. (2019) study suggested that, NINO1+2 index is more effective on dipole pattern, although NINO3.4 is commonly used. In this study, we investigated which ENSO index is more related to the dipole pattern in the Euro-Mediterranean region. Analyses were conducted for boreal winters (December-January-February) of 70 years between 1950-2019. Correlation analysis indicated that NINO1+2 index is better correlated with z500, sea level pressure and surface temperature than the other indices over the Euro-Mediterranean region. In addition, in the La Niña phase, it has a significant relationship with the omega blocking system formed over Europe. According to some studies (Pozo-Vazquez et al., 2001, 2005), the negative (cold) phase of ENSO is compared with positive North Atlantic Oscillation pattern which means that the low pressure on Iceland deepens while the Azores high becomes stronger. As a result of composite analysis, NINO3.4 has been found to form a low pressure center over Iceland and a high pressure center over Azores. The NINO1+2 deepens the East Asian and Mediterranean troughs in the La Niña phase. Moreover, these troughs move westward in the cold phase. Shift of the Mediterranean trough to the west is also associated with negative phases of Arctic Oscillation and NINO1+2. In addition, the strength of the East Asian trough is positively associated with the displacement of the Mediterranean trough. Z500 composite analysis between NINO1+2 and NINO3.4 shows that NINO1+2 is more related with the dipole pattern over Euro-Mediterranean region. Therefore, we recommend use of the NINO12 index in Euro-Mediterranean climate variability studies.
Benzer Tezler
- Teknoloji temelli self servis satış kanallarının algılanan özelliklerinin müşteri deneyimine etkisi
The impact of perceived characteristics of technology based self service sales channels on customer experience
CEM DURAN
Doktora
Türkçe
2016
İşletmeİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİMET URAY
- Gemi direnç ve sevk performanslarının GEOSIM yöntemi, deneysel ve hesaplamalı akışkan dinamiği ile analizi
Analysis of ship drag and propulsion performances with GEOSIM method, experimental and computational fluid dynamics
CİHAD DELEN
Doktora
Türkçe
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Fen bilgisi öğretiminde öğrenme halkası modelinin uygulandığı fizik laboratuvarı çalışmaları öğrenci başarısına etkisi
The effect of learning cycle on the pre-service students of science education in the physics laboratory
HASRET NUHOĞLU
- Jenerik denizaltı geometrisinin katsayı tabanlı manevrakarakteristiklerinin had ve analitik çözüm yöntemleri ile analizi
Analysis of coefficient-based maneuvering characteristics of generic submarine geometry by CFD and analytical solution method
OĞUZHAN KIRIKBAŞ
Doktora
Türkçe
2024
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Magnus etkisi ile çalışan dairesel kesitli silindirik bir yalpa sönümleyici sistemin performansının tam ölçekli bir motoryat üzerinde hesaplamalı olarak incelenmesi
Investigation of the performance of a circular cross-section roll stabilizer system working with a Magnus effect on a full-scale motoryacht
DENİZ ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN AKYILDIZ