Investigation of aerosol effects on temperature using the weather research and forecasting model and modis data
Hava araştırma ve tahmin modeli ve modıs verileri kullanılarak aerosollerin sıcaklık üzerindeki etkilerinin incelenmesi
- Tez No: 960949
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BURAK YEDİERLER, PROF. DR. İSMAİL YÜCEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 163
Özet
Bu tez, Hava Araştırma ve Tahmin (WRF) Modeli ve Orta Çözünürlüklü Görüntüleme Spektroradyometresi (MODIS) aerosol optik kalınlığı verileri ile Türkiye üzerinde aerosollerin yüzey radyasyonu ve sıcaklık üzerindeki etkilerini araştırmaktadır. Orta Çözünürlüklü Görüntüleme Spektroradyometresi verilerinin eksik verileri Copernicus Atmosfer İzleme Servisi klimatoloji verileri, ortalama en yakın komşu, k-en yakın komşu ve Gauss süreç regresyonu gibi çeşitli yöntemler ile tamamlanarak farklı aerosol konfigürasyonları oluşturulmuştur. Bunlara ek olarak, Copernicus Atmosfer İzleme Servisi klimatoloji ve sabit aerosol optik kalınlığı verilerinin WRF modeline entegrasyonu ile simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, aerosollerin güneşten gelen radyasyonu saçma ve soğurmaları sebebiyle, kısa dalga direkt ve aşağı yönlü radyasyon ile yüzey sıcaklığını azalttığını göstermektedir. Uzun dalga radyasyonu değişimleri ise simülasyon dönemi ve aerosol konfigürasyonuna bağlı olarak farklılık göstermiştir. Mevcut konfigürasyonlarla aerosol ve yağış arasında tutarlı bir ilişki bulunamamıştır. Modelin kısa dalga radyasyon ve sıcaklık çıktıları meteorolojik gözlemlerle doğrulanmıştır. Tüm simülasyonlar arasında en düşük sapma ve hataların ortalama karekökü değerleri aerosol içeren, özellikle Copernicus Atmosfer İzleme Servisi klimatolojisi ve Orta Çözünürlüklü Görüntüleme Spektroradyometresi (eksik verilerin Copernicus Atmosfer İzleme Servisi verileri ile tamamlandığı yöntem) verileriyle gerçekleştirilen simülasyonlarda elde edilmiş; en yüksek hatalar ise aerosolsüz simülasyonlara aittir. Genel olarak bu çalışma, aerosol-atmosfer ilişkisinin anlaşılmasının, sonuçların iyileşmesi için aerosollerin WRF modelinde doğru bir şekilde temsil edilmesinin ve farklı aerosol veri setlerinin performanslarının incelenmesinin önemini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the effects of aerosols on surface radiation and temperature over the Türkiye region using the Weather Research and Forecasting (WRF) Model and Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) aerosol optical depth (AOD) data. Several simulations were conducted using different aerosol configurations, including data from MODIS, Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) climatology, constant AOD, and a control run without aerosol input. To address missing data in the MODIS dataset, different gap-filling techniques were applied, such as climatology, mean nearest neighbor, k-nearest neighbor, and gaussian processes regression. The results reveal that aerosol integration to the model generally reduces shortwave direct and downward shortwave radiation, and near surface temperature, due to scattering and absorption. Changes in longwave downward radiation varied depending on the simulation period, aerosol concentration and configuration. No consistent relationship was found between aerosol and precipitation with the current configurations. Model outputs for surface downward shortwave radiation and temperature were validated with meteorological measurements. Among all simulations, the lowest bias and root mean square error values were found in model runs with aerosol, particularly those using CAMS climatology and MODIS (filled with CAMS), and the highest errors were associated with the no-aerosol case. Overall, this study emphasizes the importance of understanding aerosol-atmosphere interactions, representing aerosols in the WRF model for improvement, and investigating various aerosol dataset performances.
Benzer Tezler
- Understanding the dynamics of air pollution during forest fires in Antalya-Manavgat: A WRF-CHEM analysis
Antalya-Manavgat'ta orman yangınlarında hava kirliliğinin dinamiklerini anlamak: WRF-CHEM analizi
YİĞİTALP KARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN TOROS
- Marmara Bölgesi ve Istanbul özelinde kentsel doku - hava kirliliği ve yerel iklim ilişkilerinin incelenmesi
Investigating the urban fabric - air pollution and local climate relationships in the Marmara Region and Istanbul
DERYA ARABACI
Doktora
Türkçe
2025
Jeodezi ve FotogrametriAkdeniz ÜniversitesiUzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇAĞDAŞ KUŞÇU ŞİMŞEK
- Freezing fog microphysics and visibility over complex terrain based on cfact field campaign
Donan sis mikrofiziğinin ve görüş mesafesinin dağlik alanlarda cfact proje verileri kullanilarak analizi
ONUR DURMUŞ
Doktora
İngilizce
2025
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN ŞEN
- Türkiye'de ekstrem sıcaklık trendleri
Extreme temperature trends over Turkey
FİSUN KEMEROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MİKDAT KADIOĞLU
- C seviye kişisel koruyucu ekipman kullanımının, maket üzerinde yapılan kardiyopulmoner resüsitasyonda sağlık çalışanlarının fizyolojik parametreleri üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of the use of c level personal protective equipment on physiological parameters of healthcare professionals in cardiopulmonary resuscitation on model
ÇAĞATAY YANIK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
İlk ve Acil YardımAnkara ÜniversitesiAcil Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONUR POLAT