RegCM-Chem modeli ile marmara bölgesinde kükürtdioksit emisyonlarının modellenmesi
Modelling of sulphur dioxide emissions in marmara region by RegCM-Chem
Yazar: TUĞÇE KES
Danışman: DOÇ. DR. SADULLAH LEVENT KUZU ; PROF. DR. ARSLAN SARAL ; PROF. DR. BURCU ONAT
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Aerosoller = Aerosols ; Kükürt dioksit = Sulfur dioxide ; İklim modelleri = Climate models

Özet:
Hava kirletici kaynakları doğal veya antropojenik kaynaklı olarak sınıflandırılabilir. En güncel yayınlanan Uluslararası İklim Değişikliği Konferansı (IPCC) altıncı değerlendirme raporuna göre iklim değişikliğine sebebiyet veren en önemli faktör antropojenik kaynaklardır. Ve uzun vadede bu kirleticilerin insan ve çevreye olan etkisini araştırmak, olası tehditleri göz önünde bulundurmak ve risk analizi yapılabilmesi adına veri sağlanması gerekmektedir. İklim modelleme programları ile sıcaklık tahmininden kirleticilerin dağılımına kadar çeşitli simülasyonlar yapılabilir. Ayrıca hem bölgesel hem de küresel iklim modelleri iklim sistemindeki birçok prosesi anlamamıza yardımcı olan araçlardandır. Bu tez çalışmasında bölgesel iklim modelleme programlarından olan RegCM ile kirleticilerin dağılımının modellenmesi amaçlanmaktadır. Kükürt dioksit (SO2) en çok antropojenik kaynaklardan ortaya çıktığı bilinen bir kirletici gazdır. Bu çalışma ile antropojenik SO2' in, Marmara Bölgesi' nde dağılımı üzerine çalışılmıştır. Merkez çalışma alanı Edirne, Tekirdağ, Kırklareli, İstanbul, Kocaeli, Bursa, Balıkesir ve Çanakkale illerini kapsamaktadır.Bu illerde bulunan Ulusal Hava Kalitesi İstasyonları' ndan SO2 parametresine sahip olanların 2019 yılı verileri derlenmiştir. Bölgesel iklim modellerinin antropojenik kaynaklı hava kirleticilerinin dağılımı üzerinde çalışabilirliği istasyon verileri ile arasında istatistiki hesaplamalar yapılarak yorumlanmıştır. Modelleme programının performansını değerlendirmek üzere Box-Whisker diyagramı kullanılmış olup değerlendirme sonucunda Edirne, Tekirdağ ve Çanakkale illerinde özellikle kış aylarında modelleme sonucu elde edilen SO2 konsantrasyonları ölçüm verilerinden daha düşük bulunmuştur. Balıkesir, Bursa, Kocaeli, İstanbul ve Kırklareli şehirlerinde ise modelleme sonuçları ölçüm verilerindan daha yüksektir. Hem topoğrafik yapının elverişsiz olması hem de ısınma kaynaklı kullanılan katı yakıt miktarının çok fazla olması Edirne, Tekirdağ ve Çanakkale illerinde neden ölçüm sonuçlarının modelleme verilerinden daha yüksek olduğunu açıklamaktadır. Öte yandan ölçüm belirsizliği sebepleri arasında: Hava Kalitesi İstasyonlarından alınan verilerin özellikle yaz aylarında daha az olması, RegCM4.7 çalıştırıldığı dönem 2019 yılı için her ayın 15' inde olacak şekilde kesikli çalışması ve RegCM4.7 koşturulması adına çekilen veri setlerinin güncellenmesi gerektiği sayılabilir.

Abstract:
Air pollutant sources can be classified as natural or anthropogenic. According to the 6. AR of the International Panel on Climate Change (IPCC), the most important factor causing climate change is anthropogenic sources. In the long term, it is essential to provide data to investigate the effects of these pollutants on humanity and the environment, to consider possible threats and to conduct risk analysis. With climate modeling programs, various simulations can be made, from temperature prediction to the distribution of pollutants. In addition, both regional and global climate models are tools that help us understand many processes in the climate system. In this study, it is aimed to model the distribution of Sulfur dioxide (SO2) by using RegCM. The central study area covers the provinces of Edirne, Tekirdağ, Kırklareli, İstanbul, Kocaeli, Bursa, Balıkesir and Çanakkale. The 2019 data of the National Air Quality Stations in these provinces with SO2 parameters were compiled. Results from RegCM and Air Quality Station Data were compared by using Box-Whisker diagram was used to evaluate the performance of the modeling program, and result of the evaluation, modelled SO2 concentrations were found to be lower than the measurement data in Edirne, Tekirdağ and Çanakkale provinces.
On the contrary the cities of Balıkesir, Bursa, Kocaeli, İstanbul and Kırklareli the modeling results were higher than the measurement data. Both the unsuitable topographic structure and the high amount of solid fuel usage explains why the measurement results are higher than the modeling data in Edirne, Tekirdağ and Çanakkale provinces. On the other hand, among the reasons for measurement uncertainty: Less data from Air Quality Stations (especially in summer), batch processing of RegCM4.7 on the 15th of each month for 2019 and to running of RegCM4.7, it can be said that the data sets drawn should be updated.