Güneş hareketliliğinin iyonkürede neden olduğu bozulmaların drot yöntemi ile tespiti
Detection of disturbances caused by solar activity by drot method
Yazar: ABOULQASIM MOHAMED A AJAL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEÇİL KARATAY
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Elektromanyetik = Electromagnetic ; GPS = Global Positioning System ; Sayısal işaret işleme = Digital signal processing

Özet:
İyonküre, üst atmosferde plazma olarak da adlandırılan ve atmosferin 50 ila 1000 km yüksekliklerinde yer alan katmanıdır. İyonkürenin önemi, uydu iletişim sistemlerinde ve Kısa Dalga haberleşmesinde sinyallere olan zayıflatıcı, soğurucu ve bozucu etkisidir. Bu nedenle iyonkürenin yapısını ve yapısında meydana gelen bozulmaları tespit edip modellemek, uydu iletişiminin ve Kısa Dalga haberleşmesinin daha sağlıklı yapılabilmesine olanak sağlar.
İyonküre, jeomanyetik, güneş, yerçekimi ve sismik hareketlilik gibi birçok etkene bağlı olarak yapısında uzamsal ve zamansal bozulabilir. Bu bozulmaların sınıflandırılması, süreleri ve sıklıkları, genliklerine ve frekanslarına bakılarak yapılabilir. Yerküresel Konumlama Ssistemi alıcılarından temin edilen Toplam Elektron İçeriği (TEİ) verileri üzerinde gradyan bazlı bir yöntem kullanarak iyonkürede meydana gelen bozulmalar incelenebilir.

Bu çalışmada, Türkiye üzerindeki iyonkürede meydana gelen bozulmaların tespiti ve sınıflandırılması amacıyla, Türkiye genelinde konumlanmış olan Türkiye Ulusal GPS Ağı-Aktif (TUSAGA-Aktif) ağındaki on sekiz istasyondan 2010-2012 yılları arasında kestirilen YKS-TEİ verilerine hızlı ve otomatik bir değişkenlik algılama algoritması olan TEİ'nin Diferansiyel Oranı (DROT) yöntemi uygulanmıştır. Üç yıl birbirleriyle karşılaştırıldığında, DROT ≥ %60 değerlerindeki kümelenme sayısının 2010'dan 2011'e azaldığı gözlenmiştir. Uzamsal ve zamansal değerlendirme bir arada ele alındığında; DROT < %50 değerlerinin sayısının, 2010 yılından 2012 yılına gidildikçe arttığı; buna karşın DROT > %70 değerlerinin sayısının da 2010 yılından 2012 yılına gidildikçe azaldığı gözlenmiştir. DROT değerlerinin Türkiye'nin Kuzey'inden Güney'ine ve Batı'sından Doğu'suna doğru arttığı gözlenmiştir. Güneş ışınımlarının daha dik bir açıyla geldiği Güney bölgesindeki istasyonların, günlük bozulmalardan en çok etkilenen istasyonlar olduğu gözlenmiştir.

Abstract:
Ionosphere is the layer in the upper atmosphere, which is also called plasma, located at altitudes from 50 to 1000 km. The importance of the ionosphere is its attenuating, absorbing and disturbing effect on signals in satellite communication systems and Short Wave communication. For this reason, detecting and modeling the structure and disturbances of the ionosphere makes it possible to make satellite communication and Short Wave communication healthier.
Ionosphere can be significantly disturbed in space and time due to many factors such as geomagnetic, solar gravitational and seismic activity. The classification of these disturbances can be done according to their amplitude, duration and frequency. Ionospheric disturbances can be analyzed by using a gradient-based method on Total Electron Content (TEC) obtained from Global Positioning System receivers.
In this study, to detect and to classify the disturbances in ionosphere over Turkey, a fast and automatic variability detection algorithm, Differential Rate Of TEC (DROT), is applied to GPS-TEC obtained from eighteen Turkish National Permanent GPS Network (TNPGN Active) stations between 2010 and 2012. When three years compared with each other, it is observed that the number of DROT ≥ 60% decreases from 2010 to 2011. When spatial and temporal comparison are considered together; it is observed that the number of DROT <50% values increases from 2010 to 2012 and the number of DROT> 70% values decreases from 2010 to 2012. DROT values increases from North to South and from East to the West in Turkey. It is observed that the stations in the southern region are most affected from daily disturbances.