MARMARA GEÇİŞ İKLİMİ SAHASINDA YAĞIŞLARIN İSTATİSTİKSEL VE SİNOPTİK ANALİZİ
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Coğrafya Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MEHDI AALIJAHAN
Danışman: Atilla Karataş
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:İklim parametreleri arasında sıcaklık ve yağış parametreleri büyük değer ve önem taşımaktadır. Bir bölgedeki yağış miktarı, kısa ve uzun vadeli değişimleri ve dalgalanmaları bitki, hayvan ve insanlar üzerinde önemli etkilere sahiptir. Bu kapsamda özellikle sosyal-ekonomik ve stratejik önemi nedeniyle çalışmada Türkiye'nin Marmara Bölgesi'ndeki yağışların istatistiksel-sinoptik analizi yapılmıştır. Mevcut araştırma çevreselden atmosferik dolaşıma bakış açısına göre yapılmıştır. Çalışmada öncelikle bölgedeki genel yağışlar istatistiksel olarak araştırıldı ve daha sonra Marmara Bölgesi'nde oluşan yaygın aşırı yağışlar sinoptik açıdan incelendi. Bu araştırmayı yürütmek için, sinoptik gözlem istasyonları ve üst atmosfer verilerinden 61 yıl (1960 - 2020) zaman faydalandı. Araştırmanın amaçlarına ulaşmak için bir dizi klimatolojik araştırma yöntemi kullanıldı. Öncelikle bölgede oluşan yağışlar dikkatle izlenerek onların uzun vadeli ve kısa vadeli değişim ve dalgalanmalar incelendi, ardından bölgedeki mekânsal dağılım belirlendi. Küresel ısınmanın Marmara Bölgesi'ndeki yağışların eğilimine etkisini araştırmak için NOAA'nın okyanus ve kara sıcaklık dalgalanmaları endeksi veri seti kullanıldı. Daha sonra bu yağışlara neden olan atmosferik koşulları anlamak için sinoptik analizler yapıldı. Öte yandan bölgedeki yağışların simülasyonu ve öngörüsü için MLP-YSA modeli kullanıldı. Bu araştırmadan elde edilen sonuçlar, incelenen istasyonlarda uzun süreli yağış zaman serilerinin yukarı ve trendsiz trendinin düşüş trendinden daha üstün olduğunu göstermektedir. Periyodik ve kısa vadeli eğilimler açısından, çoğu istasyonun zaman serisinde iki yükselen dönem (1960'tan 1964-1966'ya kadar) ve (1992'den 2014-2016'ya kadar) ve iki azalan dönem (1964-1966'dan 1992'ye kadar) ve (2014-2016'dan 2020 yılına kadar) meydana gelmiştir. Mann-Kendall testi sonuçları, incelenen istasyonların çoğunda yağış zaman serilerinde anlamlı bir değişiklik olduğunu göstermiştir. Bu trend değişikliği aşağı yönlü tipte 9, artan tipte 4 istasyonda meydana gelmiştir. Bölgedeki yağışın mekânsal dağılımı, yıllık yağış miktarının en yüksek miktarı bölgenin kuzeydoğu ve kuzey bölgelerine bağlı olduğunu ve bu bölgelerden uzaklaştıkça yağış miktarının azaldığını ve doğu bölgelerinde minimuma ulaştığını göstermiştir. Yağışların mevsimlere göre dağılımı incelendiğinde, en fazla yağışın önce sonbahar mevsiminde, ardından kış, ilkbahar ve yaz mevsimlerinde düştüğü görülmektedir. Ayrıca araştırmalar, küresel ısınmanın bölgedeki istasyonlardaki yağış eğilimi ve miktarı üzerindeki etkisinin sınırlı, ancak olumlu olduğunu göstermiştir; bazı istasyonlarda yıllık ve aylık bazda küresel sıcaklıktaki artışın bu istasyonlarda yağışlarda artışa neden olduğu belirtilmiştir. Bu araştırmada tasarlanan sinir ağı modeli, bölgede meydana gelen yağış miktarını iyi bir şekilde simüle edebildi ve 2027 yılına kadar yapılan öngörüye göre tüm bölgede yağış miktarı için tamamen bir artış eğilimi göstermektedir; bu tahmin, son 61 yılda bölgedeki yağış eğilimi ile tamamen tutarlı olmaktadır. Aşırı yağışlı günlerin eşik sınırının belirlenmesinden elde edilen sonuçlar, aşırı yağışlı günlerin eşik sınırının maksimum değerinin bölgenin güneybatı kıyıları ile ilgili olduğunu ve bu konuda Karadeniz kıyılarının ikinci sırada olduğunu göstermiştir. Ayrıca, en düşük değer çalışma alanının doğu kesimlerine bağlı olmaktadır. Genel olarak kıyı şeridinden uzaklaşılarak bölgedeki şiddetli yağışların miktarı ve şiddeti azalmaktadır. Son 61 yılda meydana gelen aşırı yağışların yoğunluk eğilimi, 7 istasyonda artış, 5 istasyonda azalma ve 3 istasyonda belirli bir trend olmadığını göstermektedir. Ancak bu tip yağışların frekans sıklığı 2 istasyon dışında kalan istasyonlarda hep artış göstermiştir. Bu tür yağışların istasyonlar arasında aylık görülme sıklıklarına bakıldığında en fazla aralık ayında, en az ise ağustos ayında meydana gelmektedir. Mevsimsel görülme sıklığı açısından ise maksimumu sonbahar mevsiminde, minimumu ise yaz mevsiminde görülmektedir. Marmara Bölgesi'nin tamamında aşırı yağışların şiddet yoğunluğu belirli bir eğilim göstermemiştir, ancak bu tür yağışların frekans sıklığı 61 yıl boyunca hep artış eğilimi göstermiştir. Marmara Bölgesi'nde bu yağış türünün aylık olarak en yüksek frekansı aralık ayında, en az ise haziran ayında olmuştur. Mevsimsel frekans açısından maksimumu sonbaharda, minimumu ise ilkbaharda olmuştur. Hiyerarşik kümeleme yöntemleri ve faktör analizi ile yapılan analizlere dayanarak, bölgede yaygın şiddetli yağışlara yol açan 500 hPa 11 jeopotansiyel yükseklik deseni ve 12 yer yüzeyi basıncı deseni tanımlandı ve çıkarıldı. Çıkarılan 500 hPa jeopotansiyel yükseklik desenleri, bölgede bu tür yağışların meydana gelmesinde cut off alçağı blokinglerin ve derin oluk oluşumlarının daha büyük etkisinin olduğunu göstermektedir. Öte yandan, çıkarılan yer yüzeyi basınç desenlerinin analizi, bölgede yaygın aşırı yağışlar sırasında, çoğu durumda, aynı anda iki antisiklonun, Sibirya ve Azorların aktivitesini gördüğümüzü de gösterdi. Antiksiklonlardan farklı olarak, bölgede aşırı yaygın yağışlar sırasında birçok farklı siklon (İzlanda siklonu, Kuzey Rusya ve Barents Denizi siklonu, Güney Ege denizi siklonu, Batı Rusya siklonu, alt kutup siklonu, güneybatı Türkiye ve Doğu Akdeniz siklonu) aktivitesini göstermektedir. İncelenen tüm atmosfer seviyelerinde yaygın şiddetli yağışların olduğu birçok günlerde, bölgenin atmosferi üzerinde her zaman negatif eddy ve pozitif vortisitilerin hâkimiyetine tanık olduk. Öte yandan, bölgede üretilen istikrarsızlıkların yoğunluğunu artıran ve aşırı yağışların oluşmasında çok yardımcı olan, bölgede yaygın aşırı yağışların meydana gelmesi sırasında çoğu zaman atmosferik jet akımların aktivitesini görüyoruz. Bölgede bu tip yağışların oluşmasında aktif cephe oluşum alanları da özel rol oynamıştır. Üst seviyelerde, uzak cephe oluşum merkezleri ve yer yüzeyine yakın seviyelerde, bölgeye daha yakın cephe oluşum alanlarının rolü (Karadeniz'in cephe oluşum merkezleri ve Türkiye'nin kuzey ve güneybatı bölgeleri ve Marmara Bölgesi'nin kendisi) görülebilir. Ayrıca, bölgedeki atmosferik seviyelerin çoğunda negatif omega aktivitesini her zaman görüyoruz, bu da bölgedeki yukarı yönlü akımların hâkimiyetini göstermektedir. Bölgede meydana gelen yaygın aşırı yağışların nem temini farklı kaynaklardan yapılmıştır. Üst atmosfer seviyelerinde, esas olarak 500 ila 850 hPa seviyelerinde üflenen nem, Atlantik Okyanusu, Kuzey Denizi, Baltık Denizi, Adriyatik Denizi, Akdeniz, Ege Denizi ve Marmara Deniz'in nem kaynaklarından nemi Marmara Bölgesi'ne pompalamış ve yer yüzeyine yakın seviyelerde, 925 ve 1000 hPa seviyelerinde Karadeniz, Marmara Denizi, Fars Körfezi, Umman Denizi, Hazar Denizi ve Kızıldeniz'den nemi bölgeye yönlendirmiştir. Atmosferin üst seviyelerinde, uzak bölgelerin nem akısı konverjans merkezlerinin rolü ve yer yüzeyine yakın seviyelerde, çalışılan alana yakın nem akısı konverjans bölgelerinin rolü, özellikle Karadeniz üzerinde oluşan nem akısı konverjans merkezleri bu yağışların nem sağlamasında görülmektedir. Aşırı yaygın yağış meydana geldiği günlerde yağışa dönüşe bilen su miktarı haritalarının incelenmesi, bu tür yağışların meydana geldiği dönemde bölgenin atmosferinde çok büyük miktarda yağışa dönüşe bilen su varlığına işaret etmektedir. Genel olarak Marmara Bölgesi'nde yaygın olarak görülen aşırı yağışlar döneminde bir yandan farklı kaynaklardan çok büyük miktarda nemin transfer edilmesi nedeniyle bölge atmosferine gerekli nemin sağlandığı söylenebilir. Öte yandan, üst seviyelerde ve yer yüzeyinde farklı basınç sistemlerinin hâkimiyeti nedeniyle, bölgede taşınan nemli hava kütlesinin yükselmesi ve istikrarsızlıkların oluşması için gerekli koşullar tam olarak sağlanmış ve tüm bu koşulların bir yerde toplanmasının sonucu bölgede yaygın aşırı yağışların meydana gelmesi olmuştur. Anahtar Kelimeler: Aşırı Yaygın Yağışlar, Atmosferik Desenler, Küresel Isınma, MLP-YSA Modeli, Marmara Bölgesi.