Principal components and time series analysis of air-sea interactions in the `seans of the old world`

Abstract

oz `ESKİ DÜNYA DENİZLERİ` NDE ATMOSFER-DENIZ ETKİLEŞİMLERİNİN ANA BİLEŞENLER VE ZAMAN SERİSİ ANALİZLERİ Gündüz, Murat Yüksek Lisans, Deniz Bilimleri Enstitüsü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Emin Özsoy Eylül 2002, 146 sayfa Yüzey atmosferik değişkenleri iklim verisi, deniz suyu sıcaklığı ve hesaplanan hava-deniz akışı 'Eski Dünyanın Denizleri' nin (Karadeniz, Hazar Denizi ve Akd eniz) karşılaştırmalı yüzey klimatolojisini tanımlamak ve yıllar-arası, değişkenliğini incelemek için analiz edildi. Bu analizlere dayanılarak basenler arasındaki iklim farklılıklar ve benzerlikler ve bunların diğer küresel sistemlerle olan ilişkileri be lirlendi. Empirik Ortogonal Fonksiyonlar (EOF) Analizi araştırma bölgesi üzerindeki yüzey iklim datası ve hava-deniz akış bileşenlerinin uzaysal ve zamansal değişkenliğini calişmak için kullanıldı. Varyansın büyük parçasını açıklayan modlar belirlendi ve bu modlarm zamansal ve uzaysal özellikleri incelendi. Komşu yada uzak iklim leri karakterize eden Kuzey Atlantik Salınımı (NAO), El-Nino Güneyli Salınım (ENSO) ve Muson rejimleri gibi iklim indisleri ile olan korrelasyonları diğer yerel iklimlerle olan bağlantılatıları belirlemek için incelendi. EOF analizlerinin sonuçları çalışma bölgesi üzerinde incelenen iklim örneklerinin göreli etkisini gösterdi. Üç deniz içinde baskın mod NAO nun etkisi altındadır, ENSO and Monsoon rejimin etkisi diğer modlarda görüldü. Bu sonuçlar Avrupa-Asya- Akdeniz bölgesi ile Kuzey Atlantik Salinimi (NAO) ile bağlantıları doğruladığı, ENSO nun uzak etkisini ve tropiksel dinamiklerin bölge üzerindeki etkisini gösterdiği için önemlidir. Anahtar Kelimeler: Akdeniz, Karadeniz, Hazar Denizi, ana bileşenler, EOF, NAO, ENSO vı

ABSTRACT PRINCIPAL COMPONENT AND TIME SERIES ANALYSIS OF AIR-SEA INTERACTIONS IN THE `SEAS OF THE OLD WORLD` Gündüz, Murat M.S., Institute of Marine Science Supervisor: Prof. Dr. Emin Ozsoy September 2002, 146 pages Climate data on surface atmospheric variables, sea surface temperature and computed air-sea fluxes are analysed to describe comparative surface climatolo gies of the 'Seas of the Old World' (Black, Caspian and Mediterranean Seas) and to investigate their interannual and interdecadal variability. Based on these analyses, differences and similarities between climates of these basins and their relationships to other global systems are identified. Empirical Orthogonal Function (EOF) Analysis is used to study spatial and temporal variability of surface climate data and air-sea flux components in the region of interest. The modes which account for the dominant parts of the vari ance are identified and the temporal and spatial features of these modes are examined. Correlations with climate indices characterizing neighboring or re mote climates such as the North Atlantic Oscillation (NAO), El-Nino Southern Oscillation (ENSO) and Monsoon regimes are investigated to determine linkages with other regional climates. The result of EOF analysis shows the relative influence of investigated climate patterns over the study region. NAO is the dominant pattern for the three seas, mthe influence of ENSO and Monsoon regimes were seen on the other modes. These results are significant as they confirm the linkage between the Euro- Asian- Mediterranean region and the North Atlantic Oscillation (NAO), also showing far-field influence of ENSO and the tropical dynamics on the study region. Keywords: Mediterranean Sea, Black Sea, Caspian Sea, principal components, EOF, NAO, ENSO