Operasyonel Yakın Kıyı Dalga Modeli Karadeniz Riva bölgesi uygulaması
The application of operational Near Shore Wave Model to Riva coast in the Black Sea
Yazar: SABRİ MUTLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HÜSNE ALTIOK
İstanbul Üniversitesi / Deniz Bilimleri ve İşletmeciliği Enstitüsü / Fiziksel Oşinografi ve Deniz Biyolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Deniz Bilimleri = Marine Science ; İşletme = Business Administration
Dizin: Benzetim modeli = Simulation model ; Dalga modeli = Wave model ; Deniz işletmeciliği = Maritime business ; Deniz kıyıları = Sea coasts ; Karadeniz bölgesi = Black Sea region ; Plajlar = Beach ; Riva Plajı = Riva Beach ; Rüzgar = Wind ; Yakın Kıyı Dalga Benzeşim Modeli = Simulated Wave Near Shore ; İstanbul-Beykoz = İstanbul-Beykoz

Özet:
Riva Plajı'nda yüksek çözünürlüklü derinlik ve ECMWF ERA-Interim rüzgâr verisi kullanılarak son yılların en şiddetli fırtına dönemlerinden birisi boyunca (5 – 21 Şubat 2012) SWAN (Yakın Kıyı Dalga Benzeşim Modeli) uygulanarak yakın kıyı dalgası iç içe geçmiş düzgün karelaj yöntemiyle en iyi şekilde benzeştirilmeye çalışılmıştır. 
Riva Plajı derinlik verisi Seyir, Hidrografi ve Oşinografi Dairesi Başkanlığından temin edilen bir ve çok ışınlı iskandil verilerinden derlenmiştir. Rüzgar girdisi, ECMWF ERA-Interim veri setinden 10 m rüzgar bileşenleri 6 saat zamansal, 0.1° uzamsal çözünürlükte temin edilmiştir. Açık deniz koşulları içinse Karadeniz'in tamamında daha düşük çözünürlükte SWAN modelleri koşturulmuştur. Karadeniz sahası derinlik verisi GEBCO_08 küresel yükseklik ve derinlik veri setinden elde edilmiştir. Girdi dosyaların hazırlanmasından sonra 5 farklı dalga gelişmesi ve köpüklenmesi seçeneği ile SWAN benzeşimleri koşturulmuştur. Tüm benzeşim sonuçları Riva'da konuşlu dalga ölçüm şamandırası verisi ile kıyaslanmıştır. Dalga yönü, belirgin dalga yüksekliği ve ortalama dalga periyodu parametreleri için benzeşim sonuçlarına ait hataların karelerinin ortalamasının karekökü, saçılım indeksi ve korelasyon katsayıları belirlenmiş, benzeşim sonuçları değerlendirilmiştir.
Değerlendirme sonucunda zaman adımsız (stationary) ve zaman adımlı (non-stationary) seçeneklerinden zaman adımlı seçeneğinin Karadeniz sahası için daha uygun olduğuna, dalga gelişmesi ve köpüklenmesi denklemlerinden Van der Westhuysen (2007) seçeneğinin Komen v.d. (1984)'ten daha iyi olduğuna, ancak Janssen (1991)'in diğer ikisinden de iyi sonuçlar ürettiğine varılmıştır. Bunun yanında Akpınar ve Van Vledder (2013)'ün Karadeniz için uygun model fiziği olarak belirledikleri katsayıları kullanarak çalışmadaki en iyi sonuçlar elde edilmiştir.

Abstract:
The near shore wave during the one of the most severe stormy period of recent years (5 – 21 February 2012) was simulated well by implementing nested grids in SWAN (Simulated WAve Near shore) at Riva Beach via the high resolution bathymetry and ECMWF ERA-Interim wind data.
The bathymetry data of Riva Beach was compiled from single and multi-beam bathymetry data supplied from Office of Navigation, Hydrography and Oceanography. Wind input was obtained from ECMWF ERA-Interim with temporal and spatial resolutions of 6 hours and 0.1° respectively. For the open sea conditions, lower resolution SWAN models were run over the entire Black Sea. The bathymetry of Black Sea was extracted from GEBCO_08 global elevation and bathymetry data set. After the input files were prepared, SWAN models with 5 different wind wave growth and white-capping options were run. All model results were compared with the measurement data at Riva buoy station. The model results were evaluated by calculating the error statistics (root mean squared error, scatter index and correlation coefficient) of model results.
The results of the evaluation showed that the non-stationary mod was more appropriate for the Black Sea than the stationary mod, among the wind wave growth and white-capping options Van der Westhuysen (2007) option was better than Komen et al. (1984), on the other hand the Janssen (1991) option produced better results than others. In addition, using the proper model physics for the Black Sea as Akpınar and Van Vledder (2013) suggested yielded the best results of this study.