Doğu Akdeniz uzun dönem dalga iklimi
Long term wave climate over the East Mediterranean sea
Yazar: FURKAN YÜKSEL
Danışman: PROF. DR. YALÇIN YÜKSEL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kıyı ve Liman Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Dalga iklimi = Wave climatology ; Doğu Akdeniz = East Mediterranean ; Kıyı mühendisliği = Coastal engineering ; Rüzgar = Wind

Özet:
Kıyı ve liman mühendisliği için uzun dönemli rüzgar ve dalga iklimi çalışmalarının önemi büyüktür. Ölçüm verilerinin yeterli olmadığı yerlerde sayısal modellerin önemi ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada üçüncü nesil spektral dalga modeli, MIKE 21 SW, kullanılmıştır. ERA-Interim, ERA5 ve CFSR rüzgar verileri kullanılarak elde edilen dalga parametreleri Alanya, Bozcaada, Dalaman ve Antalya istasyonlarındaki ölçüm verileri ile kalibre edilmiştir. Doğrulama, Çanakkale ve Silifke ölçüm istasyonları için yapılmıştır. ERA5 verilerinden elde edilen dalga verileri, ERA-Interim ve CFSR'dan elde edilenlere kıyasla biraz daha iyi performans göstermiştir.
Çalışma alanı olan Doğu Akdeniz'de 19792018 yıllarını kapsayan 40 yıl için ECMWF (European Centre for Medium Range Weather Forecasts) ERA-Interim yeniden analiz verileri kullanılarak uzun dönem rüzgar ve dalga iklimi elde edilmiştir. Çünkü bu çalışma başlatıldığında ERA5 henüz yeni kullanıma sunulmuştur. Rüzgar ikliminde rüzgar gülleri, rüzgar hızı eklenik aşılma olasılıkları, Weibull ve genelleştirilmiş ekstrem değer (GEV) dağılımlarından elde edilen en büyük değer rüzgar hızı istatistikleri; dalga ikliminde dalga gülleri, belirgin dalga yüksekliği eklenik aşılma olasılıkları, belirgin dalga yüksekliği-ortalama dalga periyodu grafikleri, Weibull ve GEV dağılımlarından elde edilen derin deniz en büyük değer belirgin dalga yüksekliği istatistikleri değerlendirilmiştir. Bu çalışma Türkiye Kıyıları için Rüzgar ve Derin Deniz Dalga Atlası'nda (Özhan ve Abdalla, 1999) bulunan 43'ü Ege Denizi'nde, 40'ı Akdeniz'de ve Dalga Atlası'nda bulunmayan 8'i Kıbrıs açıklarında olmak üzere toplam 91 istasyon için gerçekleştirilmiştir.
Rüzgar ve dalga gülleri incelendiğinde, belirli istasyonlarda hakim rüzgar ve dalga yönünde değişimlerin meydana geldiği gözlemlenmiştir. Hakim yönlerde değişimin meydana geldiği istasyonlarda GEV ve Weibull dağılımlarından elde edilen en büyük değer istatistikleri karşılaştırılmıştır. 50 ve 100 yıllık yineleme dönemleri karşılaştırılmış ve dağılımlar arası farklılıkların rüzgar hızı/dalga yüksekliği için çok düşük olduğu görülmüştür. Dağılımların doğruluğunu belirlemek amacıyla bu istasyonlarda regresyon analizi yapılmıştır. Analiz rüzgar hızı/dalga yüksekliği için GEV dağılımının Weibull dağılımına göre daha iyi sonuç verdiğini göstermiştir.

Abstract:
Long-term wind and wave climate studies have great importance for coastal and port engineering. The importance of numerical models emerges where measurement data is not sufficient. In this study, the third-generation spectral wave model, MIKE 21 SW, was used. Wave parameters obtained using ERA-Interim, ERA5, and CFSR wind fields were calibrated with measurement data from Alanya, Bozcaada, Dalaman, and Antalya stations. Validation was performed at Dardanelles and Silifke measurement stations. Wave data from ERA5 wind fields performed slightly better than ERA-Interim and CFSR wind fields. 
In the Eastern Mediterranean, the study area, long-term wind, and wave climate were obtained by using ECMWF (European Centre for Medium Range Weather Forecasts) ERA-Interim reanalysis data for 40 years (1979-2018). Because ERA5 was just launched when this study was started. In the wind climate, wind roses, cumulative probability exceedance of wind speed, extreme value analysis for wind speed obtained from the Weibull and Generalized Extreme Value (GEV) distributions; in the wave climate, wave roses, cumulative probability exceedance of significant wave height, significant wave height-mean wave period graphs, deep sea extreme value analysis for significant wave height obtained from the Weibull and GEV distributions were evaluated. This study consists of 91 stations: 83 of them in the Wind and Deep-Sea Wave Atlas for the Turkish Coasts (Ozhan and Abdalla, 1999), 43 in the Aegean Sea, 40 in the Mediterranean Sea. 8 stations in Cyprus, which are not in the Wave Atlas. 
From the wind and wave roses examinations, it was observed that there were changes in the dominant wind and wave directions at special stations. The extreme value statistics obtained from the GEV and Weibull distributions were compared at the stations where the change in the dominant directions occurred. Wind speed/wave height in the 50-year and the 100-year return periods were compared and differences between distributions were found to be very low for wind speed/wave height. Regression analysis was performed at these special stations to determine the accuracy of the distributions. The analysis showed that the GEV distribution for wind speed/wave height gave better results than the Weibull distribution.