24. güneş çevriminde CME kaynaklı jeomanyetik fırtınalar sürecinde oluşan, forbush düşüşünün güney kutup bölgesi sıcaklığına etkisi
Effect of forbush decrease on the temperature of the antarctic region during CME-induced geomagnetic storms in the 24th solar cycle
Yazar: MELTEM DEDEOĞLU ÖZ
Danışman: DOÇ. DR. ZEHRA CAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Astronomi ve Uzay Bilimleri = Astronomy and Space Sciences ; Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Dünya iklimi üzerindeki olası tehlikeler ve Güneş'ten çıkan parçacıkların Dünya'ya ulaşmasının ortalama 4 gün süreceği düşünüldüğünde; "jeomanyetik fırtınalar"ın izlenmesi, takip edilmesi ve bunlar için önlem alınması sadece uzay havası değil dünya iklimi için de önem arz etmektedir. Bu çalışmada 24. Güneş Çevrimi (2008-2019 tarihleri arası) boyunca gerçekleşen Koronal Kütle Atımları (CME) ve onların gezegenler arası uzantıları tarafından tetiklenen, tekrarlanmayan Forbush Düşüşü (FD) olaylarının, Antarktika Dome C Bölgesi, yeryüzündeki sıcaklığa etkisi incelenmiştir. Jeomanyetik Fırtına'nın Manyetik Alan verileri için Dünya Fırtına Zamanı (Dst) indeksi, jeomanyetik fırtınaların şiddeti için ise Gezegensel K indeksi (Kp) ve G ölçeğindeki değişimler incelenmiştir. Kozmik Işın (CR) verileri için Thule nötron izleme istasyonunun nötron izleme verileri kullanılmıştır. Antarktika'daki Dome C bölgesi sıcaklık verileri Antarktika Meteo-Klimatolojik Gözlemevi (IAMCO)'nden alınmıştır. 
8,3 ışık dakikası uzaktaki Güneş'in manyetik alanının, saçılan parçacıklar ile taşınması ve Dünyamız ile etkileşime girmesiyle oluşan Jeomanyetik Fırtınalar sonucu gerçekleşen FD olaylarının iklim üzerine etkisi araştırılırken; 46 tane Jeomanyetik Fırtına incelenmiş olup 32 tanesinde belirgin sıcaklık değişimi gözlenirken, 14 tanesinde göze çarpıcı bir sıcaklık değişimi belirlenmemiştir. Jeomanyetik fırtınalar; "CME kaynaklı olup CR ve sıcaklık değişimi gerçekleşen jeomanyetik fırtınalar, CME kaynaklı olup, CR değişimi gerçekleşmeyen, sıcaklık değişimi gerçekleşen jeomanyetik fırtınalar, CME kaynaklı olmayıp sıcaklık değişimi gözlemlenen jeomanyetik fırtınalar, CME kaynaklı olmayıp sıcaklık değişimi gözlemlenmeyen jeomanyetik fırtınalar, CME kaynaklı olup sıcaklık değişimi gözlemlenmeyen jeomanyetik fırtınalar başlıkları" altında incelenmiştir. Araştırma tekniği olarak; Pre - post veri analizi (ön ve son durum karşılaştırması) tekniği kullanılmıştır.
Çalışmanın sonucunda  CR değişimi- sıcaklık değişimi,  CR değişimi - Dst değeri,   Dst değeri - sıcaklık değişimi,  Dst değeri - Kp değeri, Kp değeri  - sıcaklık değişimi,  Kp değeri - CR değişimi  arasındaki korelasyon değerleri belirlenmiştir. Dst, Kp ve CR değişim değerleri ile yeryüzü sıcaklığı arasında  zayıf bir korelasyon olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Monitoring, tracking, and taking precautions against geomagnetic storms are crucial for space weather and Earth's climate. This study investigates the effects of non-recurrent Forbush Decrease (FD) events, triggered by Coronal Mass Ejections (CMEs) and their interplanetary extensions during the 24th Solar Cycle (2008-2019), on the surface temperature of the Dome C region in Antarctica. For geomagnetic storm magnetic field data, the World Storm Time (Dst) index was examined, and for the severity of geomagnetic storms, changes in the planetary K index (Kp) and G scale were analyzed. Cosmic Ray (CR) data were sourced from the Thule neutron monitoring station. Temperature data for the Dome C region were acquired from the Antarctic Meteo-Climatological Observatory (IAMCO).
While investigating the climate effects of FD events resulting from geomagnetic storms, 46 geomagnetic storms were analyzed, and significant temperature changes were observed in 32 of these storms. In contrast, no significant temperature changes were observed in 14. Geomagnetic storms were categorized as follows: "CME-induced storms with CR and temperature changes, CME-induced storms without CR changes but with temperature changes, non-CME-induced storms with observed temperature changes, non-CME-induced storms without observed temperature changes, and CME-induced storms without observed temperature changes." The research technique employed was pre-post data analysis, comparing the initial and final states.
The study determined the correlation values between CR change and temperature change, CR change and Dst value, Dst value, and temperature change, Dst value and Kp value, Kp value and temperature change, and Kp value and CR change. The findings revealed a weak correlation between changes in Dst, Kp, and CR values and surface temperature.