Ege Denizi'ndeki atmosferik ve oşinografik sistemlerin uzun dönemli verilerle analizi
Analysis of atmospheric and oceanographic systems of the Aegean Sea with long-term data
Yazar: EMRE TÜKENMEZ
Danışman: DOÇ. DR. HÜSNE ALTIOK
İstanbul Üniversitesi / Deniz Bilimleri ve İşletmeciliği Enstitüsü / Fiziksel Oşinografi ve Deniz Biyolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Deniz Bilimleri = Marine Science

Özet:
Bu çalışmada deniz suyu yüzey sıcaklığı, hava sıcaklığı, rüzgâr şiddeti ve yönü, deniz suyu yüzey tuzluluğu, yüzey atmosfer basıncı ve yukarı doğru akıntı (upwelling) indeksinin zamansal ve mekansal değişimleri incelenerek geçmiş çalışmalar ile karşılaştırılmıştır. Ege Denizi'nin meteorolojik ve oşinografik yapısını en iyi şekilde karakterize edecek beş noktada analizler yapılmıştır. İklim değişikliğinin Ege Denizi üzerindeki etkisini ortaya koyabilmek için 1979-2018 yılları arasını kapsayan ECMWF ERA-Interim verileri ile 2000-2015 yıllarını kapsayan Copernicus (Global SSS/SSD L4) verileri kullanılmıştır. Uzun dönemli değişimleri ve eğilimi ortaya koyabilmek için doğrusal eğilim ve Mann Kendall testi uygulanmıştır.  ECMWF verilerine göre 40 yıllık süreçte aylık ortalama deniz suyu yüzey sıcaklığı (+0.017 ile + 0.046°C/yıl) ile hava sıcaklığı (+0.017 ile +0.030 °C/yıl) verileri artma eğilimi göstermektedir. Bu değerlendirmenin bir sonucu olarak rüzgar şiddeti (-0.0016 ile -0.007 kts/yıl) ile yüzey atmosfer basıncı (-0.032 ile -0.027 mb/yıl) verilerinde azalma eğilimi olduğu tespit edilmiştir. Geçmişteki çalışmalar ile bu çalışmada elde edilen sonuçlar karşılaştırıldığında farklı oranlar mevcut olsada genel olarak uyumluluğun olduğu görülmüştür. Ancak söz konusu değişikliklerin dünyanın doğal tepkimesinin bir sonucu olduğunu söylemek son derece zordur.  
Upwelling'in kolaylıkla tespiti maksadıyla okyanuslar için geliştirilmiş çeşitli indeksler Ege Denizi'nde uygulanarak etkinliği test edilmiş ve birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, deniz suyu yüzey sıcaklığı ve rüzgâr verileri ile hesaplanan upwelling indeksi hesaplamalarının Ege Denizi'nde faydalanılabileceği ancak upwelling'in hassas tespiti için yeterli olmadığı tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, temporal and spatial trends of sea surface temperature (SST), air temperature, wind speed and direction, sea surface salinity, sea level pressure (SLP) and upwelling indexes are examined and compared with previous studies. Analyses of parameters are performed for five critical locations, which illustrate the best characteristic of meteorological and oceanographic structures of the Aegean Sea. The response & effect of climate change on the Aegean Sea are investigated by using long term ECMWF ERA-Interim data, which covers the years from 1979 to 2018; moreover Copernicus (Global SSS/SSD L4) is used for obtaining surface salinity data that cover the period of 2000-2015. Linear trend and Mann Kendall tests are applied to find out the tendency and long-term variations. According to ECMWF Reanalysis data over the past 40 years, monthly average SST (+0.017 and + 0.046°C/yr) and air temperature (+0.017 and +0.030 °C/yr) have a rising trend. As a result of the validation, there is a decreasing trend in wind speed (-0.0016 and -0.007 kts/yr) and surface atmospheric pressure (-0.032 and -0.027 mb/yr)  in the Aegean Sea. When previous studies are compared with the results obtained in this study, despite of different values it is seen that they are compatible with eachother. It is hard to determine, however, whether these changes are related to the world's nature response.  
In order to easily detect upwelling, effectiveness of different upwelling index calculations used for oceans was tested by appliying on the Aegean Sea and compared with eachother. The results show that SST and wind driven upwelling indexes could be roughly used in the detection of upwelling in the Aegean Sea but it is not sufficient for the precise determination of upwelling.