Climate change effects on the regional seas of Türkiye focusing on projected extreme sea level and coastal flooding in the black sea
Karadeniz'de öngörülen aşırı deniz seviyesi ve kıyı taşkınlarına odaklanarak Türkiye'nin bölgesel denizleri üzerindeki iklim değişikliği etkileri
- Tez No: 966126
- Danışmanlar: PROF. DR. NECMETTİN EMRE OTAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Deniz Bilimleri, İnşaat Mühendisliği, Marine Science, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 168
Özet
İklim değişikliğine bağlı deniz seviyesi yükselmesi, kıyı bölgelerinde su baskını ve erozyonu artırarak ekolojik, sosyal ve ekonomik sistemleri etkilemektedir. Bu çalışmanın amacı, Türkiye'nin bölgesel denizlerinde gelecekteki toplam su seviyesi (TWL), gelgit (TE) ve fırtına kabarması (SS) koşullarını analiz etmek ve 2100 yılına kadar Karadeniz için aşırı deniz seviyesi (ESL) projeksiyonları üretmektir. Özgün katkı olarak, hem spektral dalga modeli hem de dalga tırmanışı hesaplamalarında her zaman adımında kıyı çizgisi ve eğimin güncellendiği dinamik kıyı çizgisi tabanlı modelleme yaklaşımı sunan bu çalışma, Karadeniz için yapılan ilk dinamik kıyı çizgisi tabanlı modeli sunmakta ve projeksiyonların mekânsal doğruluğunu artırmaktadır. Copernicus İklim Değişikliği Servisi tarafından sağlanan CMIP5 veri setine ait bölgesel iklim modeli çıktılarıyla istatistiksel analiz, spektral dalga modellemesi (2071–2100), dalga tırmanışı hesaplaması, ESL belirlemesi ve taşkın haritalaması yapılmıştır. Analizler TWL, TE ve SS bileşenlerinin eğilimlerini ortaya koymuştur. Dalga projeksiyonları, yıllık ortalama dalga özelliklerinin ERA5 ile karşılaştırılmasıyla, bölgesel rüzgar verileri kullanılarak kalibre edilen SWAN modeliyle elde edilmiştir. Dalga tırmanışı, eğim ve dalga projeksiyonlarının entegre edildiği ampirik formüllerle hesaplanmış, ardından ESL değerleri kıyıdan iç kesimlere yayılmıştır. Ekstrem TWL'nin 2100 yılına kadar Azak Denizi'nin Ukrayna kıyılarında 920 mm'ye, Karadeniz'in Romanya kıyılarında ise 440 mm'ye kadar yükselmesi beklenmektedir. Güneybatı Azak Denizi'nde SS artışı 590 mm'ye ulaşmakta, kuzey kıyılarda ise 480 mm'ye varan azalma öngörülmektedir. aşırı dalga yüksekliği batı ve orta Karadeniz'de %20'ye kadar artmakta, maksimumlar 4.0 m'ye ulaşmaktadır. Aşırı koşullarda dalga tırmanışı Zonguldak-Sinop arasında 4–6 m'ye, güneydoğu Kırım kıyılarında ise 5 m'nin üzerine çıkmaktadır. ESL tabanlı haritalar, ortalama koşullarda TWL'ye göre yaklaşık 640 km² ek taşkın alanı göstermekte, özellikle Romanya ve Ukrayna'daki alçak kotlu deltaları etkilemektedir.
Özet (Çeviri)
Sea-level rise driven by climate change significantly threatens coastal regions by increasing flooding and erosion, impacting ecological, social, and economic systems. The main objective of this study is to analyze future total water levels (TWL), tidal elevations (TE), and storm surge (SS) in the regional seas of Türkiye, and project extreme sea levels (ESL) in the Black Sea under climate scenarios until 2100. This study presents the first dynamic shoreline-based modeling for the Black Sea, enhancing the spatial accuracy of flood projections. A novel contribution is the dynamic shoreline-based modeling approach, updating shoreline positions and slopes at each simulation step for both spectral wave modeling and wave runup computations. Using regional climate model (RCM) outputs from CMIP5 datasets provided by the Copernicus Climate Change Service (C3S), the methodology involved statistical analysis, spectral wave modeling (2071–2100), wave runup computations, ESL estimation, and flood mapping. Statistical analysis quantified trends and extremes in TWL, TE, and SS. Wave projections were generated using the SWAN model calibrated with regional wind data by comparing annual mean wave characteristics against ERA5 datasets. Wave runup was calculated with empirical formulas, integrating spatial slopes and wave projections for ESL determination. ESL values were propagated inland to delineate flood extents along the Black Sea coast. The results showed that extreme TWL is projected to rise up to 920 mm along the Ukrainian Sea of Azov and 440 mm along the Romanian Black Sea coast by 2100. The southwestern Azov Sea shows the highest SS rise (590 mm), while the north may see reductions up to 480 mm. The 99th percentile significant wave height is expected to rise up to 20%. Under extreme conditions, wave runup reaches 4–6 m between Zonguldak and Sinop, and exceeds 5 m near southeastern Crimea. ESL-based flood mapping shows a 640 km² increase in inundation compared to TWL-based extents under average conditions, mainly over low-lying deltas in Romania and Ukraine.
Benzer Tezler
- Climatologies of severe convective storms in Turkey, their environments, and their impacts
Türkiye şiddetli konvektif fırtına klimatolojileri, çevre koşulları ve etkileri
ŞEYDA TİLEV TANRIÖVER
Doktora
İngilizce
2016
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİKDAT KADIOĞLU
PROF. DR. DAVID M. SCHULTZ
- Vegetation phenology and its interactions with climate change – a study on Turkey and its region
Türkiye ve bölgesinde iklim değişikliği ve vejetasyon fenolojisi ilişkisi: Uydu verilerine dayalı bir yaklaşım
TUĞÇE ŞENEL
Doktora
İngilizce
2023
Botanikİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN NÜZHET DALFES
- İklim değişikliği karşısında kentlerin eylem planları: AB ve Türkiye kentleri
Başlık çevirisi yok
DOĞANCAN KURBAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kamu YönetimiTrakya ÜniversitesiSiyaset Bilimi ve Kamu Yönetimi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN ZENGİN
- Hydrodynamic and thermal variability of the turkish strait system
Türk boğazlar sistemi'nin hidrodinamik ve termal değişkenliği
ŞEHRİBAN ŞEN
Doktora
İngilizce
2025
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TARKAN ERDİK
- Uluslararası hukukta iklim değişikliğinin denizler üzerindeki etkileri
The effects of climate change on the seas in international law
UĞUR KAYNAKÇIOĞLU