Geri Dön

Fog analysis for Antalya International Airport

Antalya Uluslararası Havalimanı için sis analizi

PDF İndir

  1. Tez No: 924293
  2. Yazar: MUHAMMED KESKİN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ DEMİRHAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Meteoroloji, Meteorology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Atmosfer Bilimleri Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 79

Özet

Sis, hava taşımacılığı açısından en zorlu meteorolojik olaylardan biri olup, düşük görüş mesafesi nedeniyle uçuş güvenliği, operasyonel verimlilik ve yolcu konforu üzerinde ciddi olumsuz etkiler yaratmaktadır. Bu durum, uçuş gecikmelerine, iptallere, sapmalara ve zaman zaman meydana gelen ciddi kazalara yol açarak havayolu şirketlerine maddi kayıplar ve yolculara zaman kaybı gibi ek yükler getirmektedir. Tez çalışmamız, Akdeniz kıyısında yer alan ancak tipik kıyı bölgelerinde sık rastlanması beklenen sis olaylarının Antalya Uluslararası Havalimanı özelinde, 2001–2022 yılları arasında gerçekleşen sis olaylarını detaylı olarak incelemekte; sisin oluşum mekanizmalarını, yerel mikroiklim özelliklerini ve sisin hava taşımacılığı üzerindeki etkilerini ortaya koymaktadır. Hava taşımacılığının modern yaşamda vazgeçilmez bir rol oynaması, meteorolojik olayların güvenlik ve operasyonel performans üzerindeki etkisini daha da kritik hale getirmiştir. Sis, özellikle düşük sıcaklık, yüksek bağıl nem, rüzgar hızının düşük olması ve sıcaklık ile çiy noktası arasındaki farkın küçülmesi gibi etkenlerin bir araya gelmesiyle oluşmaktadır. Antalya Uluslararası Havalimanı'nın, gelişmiş navigasyon sistemleri (Instrument Landing System, ILS) sayesinde sis koşullarında bile uçuş operasyonlarını sürdürebilme kapasitesi, bu çalışmanın özel önem taşımasını sağlamaktadır. Çalışmamızın temel amacı, sis olaylarının hangi meteorolojik koşullar altında meydana geldiğini, bu olayların mevsimsel, aylık ve saatlik dağılımlarını, görünürlük, rüzgar hızı ve yönü gibi temel parametrelerle ilişkisini ortaya koymak ve elde edilen veriler ışığında hava trafik yönetimi ile uçuş güvenliğini artırmaya yönelik stratejik öneriler sunmaktır. Araştırmada kullanılan temel veri kaynakları, havacılık sektöründe güvenilirliği yüksek olan Havacılık Amaçlı Rutin Hava Raporları (Aviation Routine Weather Reports, METAR) ve Havacılık Amaçlı Seçilmiş Özel Hava Raporlarından (Aviation Selected Special Weather Reports, SPECI) raporlarıdır. 2001–2022 yılları arasında Antalya Uluslararası Havalimanı'ndan alınan yaklaşık 360.000 rapor arasından, sis ile ilişkili gözlemlerin tespit edilmesi amacıyla kapsamlı bir ön işleme uygulanmıştır. Veri setinde, otomatik raporlar ve format hataları, basınç, rüzgar ve diğer ölçüm parametrelerindeki tutarsızlıklar sistematik olarak ayıklanmış; böylece analizlerin güvenilirliği sağlanmıştır. METAR raporlarındaki tarih ve saat bilgilerinin standardize edilmesi, raporların içerisindeki gereksiz açıklama (remarks) kısımlarının temizlenmesi ve sis kodları (FG, FZFG, BCFG, PRFG, MIFG, VCFG) ile ilişkilendirilebilecek kayıtların filtrelenmesi, çalışmanın metodolojik temelini oluşturmaktadır. Elde edilen veriler, Python programlama dili kullanılarak otomatikleştirilmiş veri temizleme ve düzeltme işlemleriyle güvence altına alınmıştır. Sis olaylarının sınıflandırılmasında, Tardif ve Rasmussen'ın önerdiği akış diyagramı esas alınmıştır. Bu sınıflandırma kapsamında sis olayları; bulut tabanı alçalması (CBL), yağışa bağlı sis (PCP), yüzeyden buharlaşmaya bağlı sis (EVP), adveksiyon sis (ADV) ve kriterlere tam uymayan tanımlanamayan sis türleri olarak kategorize edilmiştir. Çalışmamızda gözlemlenen 11 sis olayından 6'sı CBL, 2'si PCP, 1'i EVP ve 2'si tanımlanamayan sis türü (Unknown) olarak sınıflandırılmıştır. Bu durum, Antalya bölgesinde sis oluşum mekanizmalarının büyük ölçüde bulut tabanı alçalmasına dayandığını; yağışın ise sis oluşumunu tetikleyen ikinci en önemli faktör olduğunu göstermektedir. ADV tipi sis olaylarının gözlemlenmemesi ise, sıcak ve nemli havanın soğuk yüzeyler üzerinden akması gibi durumların Antalya'da nadiren gerçekleştiğine işaret etmektedir. Analizler, sis olaylarının en çok ilkbahar ve kış aylarında meydana geldiğini ortaya koymaktadır. İlkbaharda, özellikle Nisan ayında yoğunlaşan sis olayları; havanın ılıman seyretmesi, sıcaklıkların hızlı bir şekilde düşerek çiy noktasına yaklaşması ve bağıl nemin yüksek olması gibi faktörlerin etkisiyle açıklanabilir. Kış döneminde ise daha düşük sıcaklık ve yüksek nem oranları, sis oluşumuna elverişli koşullar yaratmaktadır. Buna karşın, sonbaharda sıcaklıkların nispeten yüksek seyretmesi ve bağıl nemin düşüklüğü, sis olaylarının oluşumunu engelleyen temel etmenler olarak gözlemlenmiştir. Saatlik dağılım analizleri, sisin en yoğun olarak gece yarısı ile sabahın erken saatlerinde (özellikle 03:00–04:00 UTC ve 23:00–24:00 UTC) meydana geldiğini göstermiştir. Bu zaman dilimleri, yer yüzeyinin radyatif soğumaya maruz kaldığı ve sıcaklıkların çiy noktasına yaklaşarak havanın doyma noktasına ulaşmasını sağlayan dönemlerdir. Görüş mesafesi analizinde, sisli raporların yaklaşık 60\%'ında görüş mesafesinin 1000 metrenin altına düştüğü, en sık rapor edilen görüş mesafesi değerlerinin ise 800, 300 ve 100 metre olduğu belirlenmiştir. Bu veriler, uçuş operasyonlarının, özellikle gelişmiş ILS sistemleri sayesinde, sis nedeniyle ciddi aksamalar yaşamadan sürdürülebileceğini göstermektedir. Rüzgar analizlerine göre, sisli günlerde rüzgar hızının genellikle 3–4 knot civarında seyrettiği, rüzgar yönünün ise büyük oranda kuzeyden estiği tespit edilmiştir. Genel veri setinde, sis olmayan durumlarda rüzgar hızının 6 knot'un üzerine çıktığı gözlemlenmiş; bu durum, yüksek rüzgar hızlarının atmosferik karışımı güçlendirerek nemin homojen dağılımını sağladığını ve dolayısıyla sis oluşumunun engellendiğini göstermektedir. Antalya'da, rüzgarın sis oluşumunu önleyen temel etmenlerden biri olduğu sonucuna varılmıştır. Çalışmada, meteorolojik parametrelerden bir diğeri olan bağıl nemin hesaplanmasında Magnus formülü kullanılmıştır. Sıcaklık ve çiy noktası arasındaki ilişkiye dayanarak havanın doyma noktasına ne kadar yaklaştığını gösteren bağıl nem değerleri, sis oluşumunun temel koşullarını anlamada önemli rol oynamıştır. Sisli günlerde sıcaklık ile çiy noktası arasındaki farkın küçülmesi, havanın doyma noktasına ulaşmasına ve sisin oluşmasına zemin hazırlamıştır. İlkbahar ve kış aylarında, bu farkın neredeyse yok denecek kadar küçük olması, sis oluşumunu destekleyen en belirgin koşullardan biri olarak ortaya çıkmıştır. Elde edilen bulgular, Antalya Uluslararası Havalimanı'nda 22 yıllık periyotta sadece 11 sis olayının kaydedilmesinin, bölgedeki belirli meteorolojik ve mikroiklim özelliklerinin bir sonucu olduğunu göstermektedir. Antalya'nın kıyı şeridinde yer almasına rağmen, sis olaylarının nadir gerçekleşmesi; rüzgarın nispeten güçlü seyretmesi, kentsel ısı adası etkisinin devreye girmesi ve yerel termodinamik farklılıkların etkisiyle açıklanabilir. Bu durum, sisin oluşumunu engelleyen faktörlerin ağırlıklı olduğunu ortaya koymakta ve sisin, beklenenin aksine hava taşımacılığı operasyonlarını ciddi şekilde etkileyecek sıklıkta gözlemlenmediğini göstermektedir. Sonuç olarak, tez çalışmamız, Antalya Uluslararası Havalimanı'nda gerçekleşen sis olaylarının frekansı, mevsimsel dağılımı, oluşum saatleri, görüş mesafesi, rüzgar hızı ve yönü gibi meteorolojik parametreler açısından detaylı bir analizini sunmaktadır. Bu analizler, sis oluşum mekanizmalarının büyük ölçüde bulut tabanı alçalmasına dayandığını; yağışın, yüzeyden buharlaşmaya bağlı mekanizmaların ve rüzgarın ise sis oluşumunda belirleyici rollere sahip olduğunu ortaya koymuştur. Çalışmadan elde edilen veriler, hava trafik yönetimi ve uçuş güvenliği açısından stratejik planlamaların yapılmasında, özellikle sisin en yoğun görüldüğü zaman dilimlerinde uçuş programlarının düzenlenmesi, pilot ve hava trafik kontrolörlerine yönelik özel eğitim programlarının uygulanması ve acil durum prosedürlerinin güncellenmesi açısından önemli öneriler sunmaktadır. Gelecekte, veri setinin kapsamının genişletilmesi, uydu gözlemleri ve sayısal hava tahmin modellerinin entegre edilmesiyle, lokal sis tahmin sistemlerinin doğruluğunun artırılması hedeflenmelidir. Ayrıca, kentsel ısı adası etkisinin sis oluşumu üzerindeki rolü gibi konularda detaylı çalışmalar yapılarak, Antalya benzeri diğer havalimanları için kapsamlı sis yönetim stratejilerinin geliştirilmesi önerilmektedir. Bu çalışmanın elde ettiği bulgular, sisin uçuş güvenliği ve hava taşımacılığı operasyonları üzerindeki etkilerini azaltmaya yönelik stratejik planlamalara katkı sağlayacak nitelikte olup, gelecekte yapılacak araştırmalara da yol gösterici olacaktır. Böylece, sisin doğru şekilde tahmin edilmesi, yönetilmesi ve uçuş operasyonlarına uyarlanması konusunda daha etkin önlemler alınabilecektir.

Özet (Çeviri)

Fog represents one of the most challenging meteorological phenomena affecting air transportation, exerting considerable influence on flight safety, operational efficiency, and overall passenger experience. Reduced visibility during fog events can lead to flight delays, cancellations, diversions, and, in extreme cases, serious accidents. The resulting financial losses for airlines, coupled with the inconveniences and time delays imposed on passengers, highlight the critical importance of understanding and managing fog occurrences at airports. Although coastal regions often experience frequent and dense fog, Antalya International Airport, situated on the Mediterranean coast of Türkiye, presents a notable deviation from this pattern. The rarity of fog events at this seaside location offers a unique opportunity to investigate the underlying meteorological and microclimatic dynamics that influence fog formation. This thesis provides a comprehensive analysis of fog events recorded at Antalya International Airport between 2001 and 2022. Utilizing a rich dataset derived from Aviation Routine Weather Reports (METAR) and Aviation Selected Special Weather Reports (SPECI), this study examines the frequency, timing, and characteristics of fog occurrences on annual, seasonal, monthly, and hourly scales. Special attention is given to visibility trends and the interplay between regional climatic conditions, particularly wind speed and direction, temperature, and humidity patterns, that collectively govern the onset and dissipation of fog. The results reveal that despite Antalya's coastal setting, the number of fog events is remarkably low, totaling only 11 occurrences over the 22-year study period. Seasonal analysis indicates that fog is most frequently observed in the spring season, with the highest concentrations recorded in April. Furthermore, fog typically forms during the early morning hours, often between midnight and 5 AM, when radiative cooling leads to surface temperature declines and heightened relative humidity levels conducive to condensation. These findings correlate with established meteorological principles that link nocturnal cooling and reduced turbulence to increased fog likelihood. An in-depth examination of visibility conditions during fog events shows that while visibility commonly falls below 1,000 meters, a substantial proportion of fog occurrences maintain visibility levels around 800 meters, allowing the continued use of Instrument Landing Systems (ILS). This moderate reduction in visibility helps mitigate some operational challenges, though flight delays and route adjustments may still be necessary. Wind rose analyses further indicate that fog events are strongly associated with weak northerly winds at speeds generally below 4 m/s. Such calm atmospheric conditions hinder the dispersion of moisture-laden air near the surface, favoring fog formation. By focusing on the unusual infrequency of fog at Antalya International Airport, this research offers valuable insights into the local microclimatic conditions that shape fog dynamics. The interplay between coastal geography, prevailing wind patterns, and the thermal properties of land and sea surfaces emerges as a key driver of the observed patterns. Understanding these factors is essential for air traffic management, as improved forecasting and operational planning can enhance flight safety, reduce delays, and lower economic costs. In conclusion, this study provides a detailed characterization of fog phenomena at Antalya International Airport, illustrating the importance of site-specific meteorological analyses. The findings contribute to the broader knowledge base on fog formation and dispersion processes, potentially guiding the development of more effective operational strategies and advanced forecasting tools at Antalya and other airports with similarly distinctive climatic conditions.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    559954

    Sabiha Gökçen Havalimanı için lojistik regresyon yöntemi ile sis analizi

    Fog analysis with logistic regression for Sabiha Gökcenairport

    GUPSE YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MİKDAT KADIOĞLU

  2. Tez No

    740292

    Meteoroloji 16. (Iğdır) Bölge Müdürlüğü'ne bağlı havalimanlarının sis analizi

    Fog analysis of airports of the 16th (Iğdır) Regional Directorate of Meteorology

    GÜLNEŞE UĞURLUEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ DENİZ

    DOÇ. DR. EMRAH TUNCAY ÖZDEMİR

  3. Tez No

    439661

    İstanbul şehir ısı adası etkisinin farklı arazi kullanım verileri ile WRF modeli kullanılarak analizi

    Urban heat island analysis for İstanbul using WRF model with different land use data

    DENİZ HAZEL DİREN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜSEYİN TOROS

  4. Tez No

    528177

    Türkiye hava alanlarının meteorolojik karakteristiklerinin çıkarılması

    Meteorological characteristics of Turkey airports

    MERT ULUYAZI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ORHAN ŞEN

  5. Tez No

    708649

    Data traffic management in IoT applications using complex event processing

    Kompleks olay işleme kullanarak IoT uygulamalarında veri trafiği yönetimi

    KEMAL ÇAĞRI SERDAROĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYeditepe Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞEBNEM BAYDERE

Geri Dön