Geri Dön

Imerg nasa ve ERA 5/ERA 5-land verilerini kullanarak kocaeli ilinin kuraklık değerlendirmesi

Drought assessment of kocaeli province using imerg nasa and ERA5/ERA5-land data

  1. Tez No: 942608
  2. Yazar: EMİNE ÖĞSÜZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. EYÜP ŞİŞMAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Hidrolik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 157

Özet

Küresel iklim değişikliğine bağlı olarak yağışlardaki azalma ve sıcaklık artışları kuraklık olaylarını her geçen gün daha da arttırmakta ve son yıllarda yaşanan kuraklıklar önemli bir küresel sorun haline gelmiştir. Bu tez çalışması kapsamında Türkiye'nin önemli sanayi şehirlerinden biri olan Kocaeli için, ayrıntılı zamansal ve mekânsal kuraklık analizleri gerçekleştirilerek yaşanan kuraklıklara ilişkin değerlendirmelerde bulunulacaktır. Bu tez çalışmasında, il genelindeki gözlem, çeşitli yeniden analiz ve uydu veri kaynaklarının kuraklık analizleri için ne ölçüde kullanılabilir olduğu araştırılmaktadır. Çalışmada kuraklık analizleri için literatürde en sık kullanılan indislerden biri olan Standartlaştırılmış Yağış İndeksi (SPI) kullanılmıştır. İlgili kuraklık indis hesapları için, Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nün (MGM'nin) gözlem, model tabanlı ERA 5 ve ERA 5-Land yeniden analiz, son olarak da IMERG NASA uydu veri kaynağından temin edilen yağış ürünleri kullanılmıştır. Yapılan araştırma sonucunda eldeki gözlem verilerinin kısıtlı olması sebebiyle, istasyonlara bağlı elde edilen zamansal ve özellikle de uzamsal kuraklık değerlendirmeleri oldukça sınırlıdır. Ayrıntılı kuraklık değerlendirmeleri için, Dünya Meteoroloji Örgütü'nün kabul ve tavsiyelerine uyulduğunda, sadece Kocaeli istasyon verisi veya buna eklenebilecek birkaç istasyon ile Kocaeli genelinde kapsamlı bir değerlendirmede bulunulamayacağı anlaşılmaktadır. Gözlem verileri yanı sıra, son yıllarda literatürde kuraklık dahil pek çok araştırmada yeniden analiz ve uydu yağış ürünlerinin kullanımının giderek yaygınlaştığı görülmektedir. Bu çalışmada, Kocaeli ili için dört adet MGM gözlem istasyon verisi yanı sıra çözünürlükleri ölçüsünde ERA 5, ERA 5-Land ve IMERG NASA model ve uydu tabanlı yağış verileri kullanılarak kapsamlı kuraklık analiz çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında, 30 yıldan kısa süreli veri setleri de kullanılarak zamansal analizler yapılmış, farklı veri kaynaklarının performansları istatistiksel metriklerle değerlendirilmiştir. İstasyon, uydu ve model tabanlı yağış verileri arasındaki farklar da incelenmiştir. SPI metodolojisi kullanılarak 1, 3, 6, ve 12 aylık zaman ölçeklerinde zamansal kuraklık analizleri gerçekleştirilmiş ve sonrasında çeşitli kuraklık özellikleri belirlenmiştir. Alansal değerlendirmeler kapsamında ise, kuraklık olaylarının mekânsal dağılımı istasyon, uydu ve model tabanlı veriler kullanılarak üretilen kuraklık haritaları yardımıyla incelenerek yorumlanmıştır. Analiz sonuçları farklı veri kaynaklarının kuraklık analizlerindeki etkisini, benzerlik ve farklılıklarını ve her bir veri kaynağının belli kabuller altında güvenilirliğini ortaya koymaktadır. Yapılan analizler sonucunda, IMERG NASA uydu ve ERA 5, ERA 5-LAND yeniden analiz verilerinin, istasyon verilerinin yetersiz kaldığı durumlarda, önemli bir tamamlayıcı olabileceği ortaya konulmuştur. Elde edilen bulgular, Kocaeli ili özelinde kuraklık yönetimi ve su kaynaklarının sürdürülebilir planlanmasına yönelik bilimsel bir temel sunmaktadır. Yapılan çalışma göstermiştir ki, kuraklık planlama ve yönetim süreçlerinde bu ve benzer veri kaynaklarının kullanımı karar alma süreçlerinde önemli avantajlar sağlayacaktır. İlgili veri kaynaklarının, farklı alanlarda ve çeşitli iklim koşullarında, kullanımının yaygınlaşması şüphesiz gelecekte kuraklık analizlerinin kapsamını ve doğruluğunu artıracaktır. Sonuç olarak, Kocaeli ili örneğinde olduğu şekilde, kuraklık olaylarının nispeten küçük ölçeklerde il ve ilçe genelinde daha detaylı ve güvenilir bir şekilde analiz edilmesi için, gözlem verileriyle birlikte yeniden analiz ve uydu verilerinin de kullanımının mümkün olduğu ve gelecekte söz konusu ürünlerin kuraklık analizi konularındaki çalışmalarda daha da yaygınlaşacağı anlaşılmaktadır. Bu araştırma bulgularının, kuraklık konusundaki planlama, tasarım ve risk yönetimi süreçlerine önemli katkılar sunması ve başta su yönetimi konusunda yetkili idareler olmak üzere ilgili tüm paydaşlara kısa, orta ve uzun vadeli ortak strateji ve planlamalar konusunda objektif bilimsel çıktılar ışığında yol göstermesi beklenmektedir.

Özet (Çeviri)

Due to global climate change, decreasing precipitation and increasing temperatures are intensifying drought events with each passing day, and droughts experienced in recent years have become a significant global concern. Within the scope of this thesis, comprehensive temporal and spatial drought analyses are conducted for Kocaeli, one of Türkiye's major industrial cities, and the drought characteristics are evaluated in detail. The study investigates how observational, various reanalysis, and satellite-based data sources across the province can be used for drought analysis. For this purpose, one of the most commonly used indices in literature, the Standardized Precipitation Index (SPI), has been employed. The relevant drought index calculations were performed using precipitation data from the Turkish State Meteorological Service (TSMS) observations, the model-based ERA5 and ERA5-Land reanalysis products, and the IMERG NASA satellite-based dataset. The findings indicated that, due to the limited availability of observational data, the temporal and especially spatial assessments of drought based solely on station data remain rather restricted. When the recommendations and standards of the World Meteorological Organization (WMO) are considered for detailed drought assessments, it becomes evident that a comprehensive evaluation across Kocaeli cannot be achieved using only the Kocaeli station data or a few additional stations. In addition to observational data, it is seen that the use of reanalysis and satellite precipitation products has become increasingly common in the literature for various studies, including drought. In this study, besides the four TSMS observation stations located in Kocaeli, high-resolution ERA5, ERA5-Land, and IMERG NASA reanalysis and satellite precipitation datasets were also used to conduct comprehensive drought analysis. Temporal analyses were performed using datasets with less than 30 years of data, and the performance of different data sources was evaluated using statistical metrics. Differences between station, satellite, and model-based precipitation data were also investigated. Using the SPI methodology, temporal drought analyses were conducted at 1-, 3-, 6-, and 12-month scales, and various drought characteristics were identified. Regarding spatial assessments, the spatial distribution of drought events was interpreted using drought maps produced with station, satellite, and model-based data. The analysis results reveal the impact of different data sources on drought assessment, their similarities and differences, and their relative reliability under certain assumptions. Ultimately, the findings demonstrate that IMERG NASA satellite data and ERA5/ERA5-Land reanalysis products can serve as important complementary sources in cases where observational data is insufficient. The results provide a scientific basis for drought management and sustainable water resource planning for the Kocaeli region. This study clearly shows that integrating such data sources into drought planning and management processes can offer significant advantages in decision-making. The increasing use of these data products in various regions and climate conditions will undoubtedly enhance the scope and accuracy of future drought analyses. In conclusion, as demonstrated in the case of Kocaeli, integrating reanalysis and satellite data with observational data makes it possible to perform more detailed and reliable drought assessments even at provincial and sub-provincial scales. The findings of this research are expected to contribute significantly to planning, design, and risk management processes related to drought, and to guide all relevant stakeholders, especially water management authorities, in developing short-, medium-, and long-term strategies and plans based on objective scientific outputs.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    956294

    Comprehensive analysis of meteorological and hydrological drought: temporal and spatial ınsights

    Meteoroloji̇k ve hi̇droloji̇k kurakliğin kapsamli i̇ncelenmesi̇: zamansal ve uzamsal i̇nceleme

    AHMAD SULAIMAN AHMAD ABU ARRA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Mühendislik BilimleriYıldız Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EYÜP ŞİŞMAN

  2. Tez No

    868170

    Bazı yağış uydu ürünlerinin yağış tahmin performanslarının Haiti'nin güneybatısı için değerlendirilmesi

    Assessment of different satellite-based precipitation products over the southwest Haiti

    MAX ANDY CLERGE PIERRE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    ZiraatOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SAKİNE ÇETİN TANER

  3. Tez No

    918832

    Comprehensive assessment of decentralized stormwater systems in urbanized areas under climate change and watershed characteristics

    Şehirleşmiş bölgelerde iklim değişikliği ve havza özellikleri altında merkezi olmayan yağmur suyu sistemlerinin kapsamlı değerlendirmesi

    SİNA SAM

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ÖZGER

  4. Tez No

    960737

    Uydu ve yeniden analiz verilerinin entegre yağış-akış ve taşkın yayılım analizinde kullanımı

    Use of satellite and reanalysis data in integrated rainfall-runoff and flood inundation analysis

    MOUSSA MARA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    İnşaat MühendisliğiEskişehir Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYNUR ŞENSOY ŞORMAN

  5. Tez No

    899143

    Machine learning-based approach for bias correction of satellite-based precipitation products using environmental parameters and ground truth data in Turkiye

    Türkiye'de çevresel parametreler ve yer gerçeği verileri kullanılarak uydu tabanlı yağiş ürünlerinin hata düzeltmesi için makine öğrenme tabanlı yaklaşım

    GÖKHAN SEVİNÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Jeoloji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KORAY KAMİL YILMAZ

Geri Dön