GRACE uydu verileri ile Türkiye'nin uzun dönemli su kütle değişiminin incelenmesi

Abstract

Deniz ve kara yüzeyindeki su, kar, buzulların yeniden dağılışı, atmosferdeki kütle hareketleri ve buzul sonrası rezonans etkilerinin tümü, dünyanın çekim alanında zamansal değişimlere sebep olan jeofiziksel parametrelerdir. 2002 yılında fırlatılan GRACE, yaklaşık 200 kilometre çözünürlükle tanımlanan yersel su depoları; yeraltı suları, toprak nemi, yüzey suları, kar, buz suları ve biokütleyi içerisine alan tüm su formalarının dikey birleşeninin aylık değişimlerini yansıtır. Bu çalışmada, Ocak 2004 ve Haziran 2014 dönemi boyunca, Türkiye su depolarındaki uzun dönemli değişim, GRACE küresel harmonik katsayıları ve GLDAS Noah karasal yüzey modeli kullanılarak hesaplanmış, karşılaştırma kriteri olarak CNES GRGS interaktif arayüz ile sağlanan eşdeğer su yüksekliği verileri kullanılmıştır. Farklı çözüm stratejileri ile işlenmiş ICGEM kfilter DDK ve UTCSR aylık GRACE küresel harmonik katsayıları kullanılarak, kernel metodu ile hesaplanmış, yersel su depolarındaki değişimler kıyaslanarak, analiz işlemlerimizin tutarlılığı tespit edilmiştir. Diğer taraftan, GLDAS Noah 1x1 derece konumsal çözünürlükteki toprak nemi, bitki su muhtevası, kar eşdeğer yükseklik verileri ve CNES GRGS'den temin edilen verilerle kıyaslanarak, grid su değişimlerinden, bölgesel su değişimlerine geçişteki, analiz işlemleri değerlendirilmiştir. Tez çalışması kapsamında, Türkiye'de son 11 yılın en kurak yılı 2008 olarak tespit edilmiş ve su depolarındaki trendin düşüşte olduğu gözlemlenmiştir. Bu çalışma, Türkiye'nin su depolarındaki uzun dönemli değişimleri, GRACE küresel harmonik katsayılarına uygun ileri analizlerin uygulanması ile elde edilebileceğini göstermektedir. Böylece, yeni ölçme ve değerlendirme teknikleri, ülkemizde, özellikle uzun dönemli su politikalarını değerlendirmemize alternatif sağlayarak, akıllı su yönetimi stratejilerinin belirlenmesinde önemli bir rol üstlenecektir.

The all of, redistribution of water, snow, ice on land and in the ocean, fluctuations in atmospheric mass, postglacial rebound effects, which are caused time variable Earth'gravity changes, are the geophysical parameters. GRACE, launched in 2002, reflects the montly changes of vertical all the form of water which include groundwater, soil moisture, surface water, snow, ice, water and biomass with resolution of approximate 200 kilometers. In this study, during January 2004 and June 2014 period, long term changes in Turkey terrestrial water storages are computed using monthly GRACE solutions UTCSR and GLDAS Noah terrestrial hydrology model. Then the solutions are compared with equivalent water heights obtained from CNES GRGS interactive interface. Firstly, terrestrial water storage variations are computed using kernel method with two monthly GRACE solutions UTCSR and kfilter DDK, then the solutions are compared with each other. The consistency of our analysis process are identified. On the other hand, terrestrial water storage variations are computed GLDAS Noah terrestrial hydrology model (1x1 degree grids soil moisture, plant water content,snow equivalent height) with different solution strategies, are compared CNES GRGS equivalent water heights. The process of to transition regional water change from change of water on grid, were evaluated. The consistency of our analysis process are identified. In this thesis, the driest year in the last 11 years in Turkey is found to be 2008 and has been observed trend of Turkey water storage decline in recent years. This study shows that, GRACE is able to resolve the long term variations Turkey terrestrial water storage, provided that the appropriate post-processing is applied to GRACE spherical harmonic coefficients. Thus, especially providing an alternative to our long term water policies, the determination of intelligent water management strategies will play an important role.