Investigation of the sensitivity of WRF radiation physics options to hourly and daily temperature prediction accuracy
WRF radyasyon fiziği seçeneklerinin saatlik ve günlük sıcaklık tahminlerinin doğruluklarına olan hassasiyetinin incelenmesi
- Tez No: 912089
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA TUĞRUL YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
Weather Research and Forecasting (WRF) radyasyon fizik seçeneklerinin hassasiyet çalışmasının yapılması, hem saatlik hem de günlük ölçekte sıcaklık tahminlerinin doğruluğunun artırılması açısından önemlidir. Bu çalışmada, WRF içindeki radyasyon fizik seçeneklerinin, farklı zaman çözünürlüklerindeki sıcaklık tahminleri üzerindeki etkisi araştırılmaktadır. 40 farklı radyasyon fizik seçeneği analiz edilerek, modelin günlük ve saatlik tahminler üzerindeki performansı incelenmektedir. Türkiye üzerinde 2020 yılı için ERA5 ve istasyon bazlı gözlem verileri kullanılarak 9 km uzlamsal çözünürlüğünde çalıştırılan modelin üzerinde kapsamlı hassasiyet analizleri yapılarak farklı radyasyon fiziklerindeki davranışları araştırılmaktadır. Bu bulgular daha güvenilir sıcaklık tahminleri yapılmasını sağlayabilecektir. Detaylı testler ve istatistiksel analizler sonucunda, radyasyon fizik seçeneklerinin saatlik sıcaklık korelasyonlarını ülke genelinde 0,22'ye kadar ve yanlılığı 15 ºC'ye kadar etkileyebileceği gözlemlenmiştir. Ayrıca, en iyi beş model üzerinde basit makine öğrenimi modelleri kullanılarak bile saatlik yanlılık 0.0002ºC'ye düşürülmüş, korelasyonlar 0.965'ten 0,967'ye çıkarılmıştır. Bu değer karmaşık modellerin kullanımı ve hiperparametre optimizasyonları daha da iyileştirilebilir.
Özet (Çeviri)
The physical configuration options in the Weather Research and Forecasting (WRF) model affect the simulation's outputs. Therefore, improving the accuracy of hourly and daily temperature predictions requires a deep understanding of the sensitivity of WRF radiation physics options. This thesis examines the impact of various radiation physics schemes within WRF on temperature forecasts at different temporal resolutions. By analyzing 40 different LW and SW physics options, the study aims to uncover nuances in the model's temperature prediction performance. Utilizing ERA5 reanalysis data and station-based observational datasets for the year 2020 within the Türkiye domain, comprehensive sensitivity analyses are conducted at a 9 km spatial resolution. Also, the thesis examines the implications of these findings to highlight the potential for enhancing the reliability of temperature predictions. It is observed that the radiation physics could affect the hourly temperature correlations up to 0.22 and affect the bias up to 15 ºC. Also, using even the basic machine learning models on the best five models, the hourly bias can be decreased to 0.0002ºC, and correlations can be improved from 0.965 to 0.967, which may be further improved by using more complex models or applying hyperparameter tuning.
Benzer Tezler
- Yukarı Fırat havzasındaki mevsimsel kar erimesinin WRF-ARW simülasyonu ve uydu verileri kullanılarak incelenmesi : Mart 2004 örneği
Investigation of seasonal snow melting by using WRF-ARW simulation and satellite data in the Upper Fırat basin: March 2004 case
ELİS GÜLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ ÖNOL
- Meltem rüzgarlarının Türkiye'nin batı kıyılarına olan etkisinin araştırılması, modellenmesi ve enerji potansiyeline etkisinin incelenmesi
Investigation and modeling of sea breeze on Turkey's west coast and evaluation of the effect of potential energy
GİZEM BUĞDAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRAN SİBEL MENTEŞ
- The investigation of sensitivity of copert estimated road transport emissions on air quality via WRF/CMAQ modeling system over İstanbul
Copert4 modeliyle hesaplanan karayolları emisyonlarının duyarlılığının İstanbul hava kalitesine etkisinin WRF/CMAQ model sistemiyle belirlenmesi
MÜGE KAFADAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER ÜNAL
- Şiddetli yağışların karadeniz yüzey sıcaklığına duyarlılığının Artvin/Hopa seli özelinde topluluk simülasyonları üretilerek incelenmesi
Investigation sensitivity of extreme precipitations to blacksea sea surface temperature in Artvin/Hopa case specialization with produce ensemble simulations
ONUR HAKAN DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ ÖNOL
- Mesoscale analysis of a severe convection event
Şiddetli bir konveksiyon olayının orta ölçekli analizi
ABDULLAH KAHRAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİKDAT KADIOĞLU