Evaluation of the WRF & WRF-Hydro modeling system to better understand the hydrometeorological interactions over humid and semi-arid climate conditions
Hidrometeorolojik etkileşimlerin daha iyi anlaşılabilmesi amacıyla WRF & WRF-Hydro modelleme sisteminin nemli ve yarı kurak iklim koşullarında değerlendirilmesi
- Tez No: 767015
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA TUĞRUL YILMAZ, PROF. DR. İSMAİL YÜCEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Tıbbi Ekoloji ve Klimatoloji, İnşaat Mühendisliği, İstatistik, Medical Ecology and Climatology, Civil Engineering, Statistics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Su Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Değişen iklim, yoğun yağış ve ani sel gibi aşırı hava olaylarının daha yıkıcı ve daha sık yaşanmasına sebep olmaktadır. Bu nedenle, hidrometeorolojik değişkenlerin güvenilir tahminlerini aşırı durumlar meydana gelmeden makul bir süre önce gerçekleştirmek ve geliştirmek çok önemlidir. Benzer şekilde, gelecekteki hava koşullarının sağlam bir şekilde tahmin edilmesi, zamanımızın en önemli sorunlarından biri olan uzun vadeli su yönetimi meselesine önemli ölçüde katkıda bulunacaktır. Alakalı olarak, bu çalışma bağımsız ve bütünleşik olarak çalıştırılan WRF/WRF-Hydro sisteminin nemli ve yarı kurak iklim koşullarında hem uzun hem de kısa dönemler için hidrometeorolojik değişkenleri tahmin edebilme beceresini değerlendirmektedir. İlk olarak, bağımsız WRF modelinin yağış çıktılarının, Doğu Karadeniz (EBS; nemli bölge) ve Akdeniz (MED; yarı kurak bölge) bölgeleri üzerinde, bazı kısa vadeli aşırı yağış olayları aracılığıyla model fiziği ve başlangıç veri kaynağına olan duyarlılığı test edilmiştir. Duyarlılık analizi, farklı mevsimler (yani; sonbahar ve yaz) ve farklı mekânsal çözünürlük değerleri (yani; 9 km ve 3 km) için tekrarlanmıştır. Buradaki temel amaç, Türkiye'nin sele yatkın iki bölgesi üzerinde güvenilir bir erken uyarı sistemi kurmaktır. İkinci olarak, WRF modeli hidrolojik bir model olan WRF-Hydro ile bütünleşik şekilde çalıştırılmıştır. Bütünleşik model ayrıca SMAP verileriyle de başlatılmıştır. Bu analizler, kara ve atmosfer arasındaki enerji akış simülasyonlarını iyileştirmeyi hedeflemektedir. İlk kısmın sonuçlarına göre, model fiziği aşırı yağış değişkenliği üzerinde başlangıç veri kaynağından genellikle daha etkilidir. İkinci kısma gelinirse, bütünleşik model kullanımı saatlik aşırı yağış oluşumunun konum ve büyüklük tahminini iyileştirmeye yardımcı olmuştur. Başlangıç toprak nemi veri kaynağının değiştirilmesi karasal su döngüsü çıktılarını yarı kurak bölgede özellikle kurak dönemler olan ilkbahar ve yaz aylarında nemli bölgeye nazaran daha fazla etkilemiştir.
Özet (Çeviri)
Changing climate causes extreme weather events, such as heavy precipitation and flash floods, to occur more destructive and frequently. Thus, it is worthwhile to perform a reliable prediction of hydrometeorological circumstances reasonably before extreme events occur. Similarly, robust estimation of future weather conditions would contribute significantly to long-term water management issues, one of the most crucial problems of our time. Accordingly, this study evaluates the skill of (un)coupled WRF/WRF-Hydro system to estimate hydrometeorological variables for both short-term and long-term periods under humid and semi-arid climate conditions. Firstly, a sensitivity analysis of the model physics and initial and lateral boundary data source on the precipitation outputs of the standalone WRF model is conducted for some short-term extreme precipitation events over the Eastern Black Sea (EBS; a humid region) and Mediterranean (MED; a semi-arid region) regions. The sensitivity analysis is repeated for different seasons (i.e., autumn and summer) and spatial resolutions of the model domains (i.e., 9 km and 3 km). The aim here is to construct a reliable early warning system for two flood-prone regions of Turkey. Secondly, the WRF model is coupled with a hydrologic model, WRF-Hydro. The coupled model is initiated with Soil Moisture Active Passive level 4 (SMAP) data. These analyses aim to improve the simulation of the energy fluxes between the land and the atmosphere. According to the results of the first part, the model physics are generally more influential than the initial and lateral boundary data source on extreme precipitation variability. For the second part, the fully coupled models correct the location and magnitude of the occurrence of hourly extreme precipitation. Changing the initial soil moisture data source affects the terrestrial water cycle elements in the semi-arid region more than in the humid area, especially in spring and summer, which are drier periods.
Benzer Tezler
- Calibration and evaluation of WRF-hydro modeling system for extreme runoff simulations: Use of high-resolution sea surface temperature (SST) data
Aşırı akım simülasyonları için WRF-hydro model sisteminin kalibrasyonu ve değerlendirilmesi: Yüksek çözünürlüklü deniz yüzey sıcaklığı (DYS) verilerinin kullanımı
BERİNA MİNA KILIÇARSLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL YÜCEL
- Assessment of different rainfall products in flood simulations
Farklı yağış ürünlerinin taşkın simülasyonlarında değerlendirilmesi
ARZU ÖZKAYA
Doktora
İngilizce
2017
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiSu Kaynakları Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVDA ZUHAL AKYÜREK
- Evaluation of EMEP SO2 emissions for Turkey using WRF-CMAQ modeling system
Emep SO2 emisyonlarının WRF-CMAQ model sistemi kullanılarak Türkiye için değerlendirilmesi
AMIRHOSSEIN ABDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BURÇAK KAYNAK TEZEL
- WRF ve ALARO sayısal hava tahmin modelleri için verifikasyon sonuçlarının karşılaştırılması
Comparing the verification results of WRF and ALARO numerical weather prediction models
CANBERK KARADAVUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YURDANUR ÜNAL
- Şanlıurfa hava kirliliğinin Chimere modeli ile incelenmesi
Evaluation of air pollution for Sanliurfa with Chimere model
ESRA AYDINÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN TOROS