Güneydoğu Anadolu Projesi alanında günlük ortalama sıcaklıkların stokastik modellenmesi ve ters uzaklık yöntemiyle alansal dağılımının haritalanması

Abstract

Öz DOKTORA TEZİ GÜNEYDOĞU ANADOLU PROJESİ ALANINDA GÜNLÜK ORTALAMA SICAKLIKLARIN STOKASTİK MODELLENMESİ VE TERS UZAKLIK YÖNTEMİYLE ALANSAL DAĞILIMININ HARİTALANMASI Tahsin TONKAZ ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TARIMSAL YAPILAR VE SULAMA ANADİLİM DALI Danışman : Prof. Dr. Kâzım TÜLÜCÜ Yıl: 2002, Sayfa: 137 Jüri : Prof. Dr. Kâzım TÜLÜCÜ : Prof. Dr. Cengiz OKMAN : Doç. Dr. Recep YURT AL : Doç. Dr. Mahmut ÇETİN : Doç. Dr. Sevilay TOPÇU Bu çalışmada, Güneydoğu Anadolu Projesi (GAP) alanında ve çevresinde yer alan 36 adet Meteoroloji Gözlem İstasyonunun (MGİ) uzun yıllık günlük ortalama sıcaklık (GOS) verilerinin otoregresif olarak modellenmesi, standart yinelenme yılları için günlük ve aylık ortalama sıcaklıkların türetilmesi ve türetilen sıcaklıkların haritalanarak verisi olmayan noktalar için bilgi sağlanması amaçlanmıştır. Araştırmada kullanılan MGİ'larının eksik verileri, regresyon analizi ile eş zamanlı komşu istasyon verileri kullanılarak tamamlanmıştır. Tamamlanan verilerin gidiş analizleri Kendall Sıra Korelasyon ve Mann-Kendall testleri ile yapılmış ve %5 önem düzeyinde gidiş bileşeninin olmadığı saptanmıştır. Ortalama ve standart sapma etrafındaki periyodik bileşen Fourier analizi ile incelenmiş ve varyans analizi ile önemli harmonikler belirlenmiştir. Tam standardize serilerin iç bağımlılıklarının varlığı korelogram analizi ile % 5 önem düzeyinde saptanmış ve bu seriler için otoregresif modellerin kurulabileceği sonucuna varılmıştır. Akaike Bilgi Kriteri ve Box-Pierce istatistiği kullanılarak istasyonlar için uygun otoregresif modeller saptanmıştır. Çalışmada kullanılan 36 adet MGİ'dan, 25'inin ARMA(3,1), 7'sinin AR(2), 2'sinin AR(3) ve kalan iki istasyonun ise ARMA(4,1), ARMA(5,3) modellerine uyduğu belirlenmiştir. Model artık terimlerinin Weibull dağılımına uygunluğu Khi-kare testi ile denetlenmiş ve standart yinelenme yılları için `yılda beklenen günlük en büyük` ve yaz ayları için `aylık ortalama` sıcaklık değerleri belirlenen otoregresif modellerle türetilmiştir. Türetilen noktasal sıcaklık değerleri kullanılarak Kilis, Gaziantep, Besni, Ergani, Kozluk, Siirt, Cizre meteroloji istasyonları ve Türkiye - Suriye sınırı ile sınırlanan bölgeyi kapsayan alansal dağılım haritası ters uzaklık yöntemiyle yapılmıştır. Bölgede, beklenen en büyük günlük ortalama sıcaklığın maksimum değeri 40.9 C ile yüzyıl yinelenmeli olarak Cizre meteoroloji istasyonunda saptanmıştır. Anahtar Kelimeler: GAP alanı, Günlük ortalama sıcaklık, Zaman serileri, Ters Uzaklık Yöntemi, Haritalama.

ABSTRACT Ph.D. THESIS STOCHASTIC MODELLING OF DAILY MEAN TEMPERATURE IN THE SOUTHEASTERN ANATOLIA PROJECT AREA AND MAPPING WITH INVERSE DISTANCE TECHNIQUE Tahsin TONKAZ DEPARTMENT OF AGRICULTURAL STRUCTURES AND IRRIGATION INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor: Prof. Dr. Kâzım TÜLÜCÜ Year: 2002, Pages: 137 Jury : Prof. Dr. Kâzım TÜLÜCÜ : Prof. Dr. Cengiz OKMAN : Assoc. Prof. Dr. Recep YURT AL : Assoc. Prof. Dr. Mahmut ÇETİN : Assoc. Prof. Dr. Sevilay TOPÇU In this study, it was aimed at autoregressive modelling of long-term daily mean temperature data, and generating synthetic temperature data as daily and monthly mean for standard recurrence intervals and developing maps which can be used for quantitative estimation of temperature at ungauged locations. The data were taken from 36 stations of State Meteorological Affairs across the Southeastern Anatolia Project Area. Missing observations of data were filled with simultaneous neighbouring station observations using linear regression equations. Trend analysis was done for filled temperature data with Kendall Rank Order and Mann-Kendall tests and no trend component was found at the %5 significance level. Periodic components of mean and standard deviation were investigated by Fourier analysis and significant harmonics were determined using variance analysis. After removing periodic components, serial correlation coefficients of stochastic component were found significant at the %5 significance level. Thus, stochastic component could be modelled by autoregressive model. Using Akaike Information Criteria and Box- Pierce statistics, AR(2), AR(3) ARMA(3,1), ARMA(4,1), ARMA(5,3) models were determined for 7, 2, 25, 1 and 1 stations out of 36, respectively. Model residuals were fitted to Weibull distribution, then `expected daily mean maxima`, and for summer months `expected monthly mean` temperature data for standard recurrence intervals were generated using determined models. Generated point values were mapped over the area encompassed by Kilis, Gaziantep, Besni, Ergani, Kozluk, Siirt, Cizre meteorological stations and Turkey - Syria territorial boundary to obtain areal temperature map using inverse distance technique. In the region, the highest daily mean maximum temperature estimate of the 100-year event was found 40.9 °C for Cizre meteorological station. KeyWords: Southeastern Anatolia Project area, Daily mean temperature, Time series, Inverse Distance Technique, Mapping II