Analysis of saharan desert dust transport to Turkey: A megacity perspective

Abstract

Mineral toz, hava kirleticileri içersinde ciddi önem arz etmektedir. Dünya üzerindeki en büyük mineral toz kaynağı ise Sahra Çöl bölgesi olarak adlandırılmaktadır. Yapılan araştırmalar göstermektedir ki Sahra Çöl'ünden kuzey yarımküredeki pek çok alana mineral toz taşınımı gerçekleşmektedir (Engelstaedter, 2006). Bahsi geçen taşınım istikametlerinden biri Doğu Akdeniz-Orta Doğu güzergahıdır. Bu bağlamda, Sahra Çöl tozlarının Türkiye ve Anadolu Yarımadası üzerine potansiyel taşınabilirliği bu çalışmanın temelini oluşturmaktadır. İlkbahar aylarında Akdeniz bölgesinde tespit edilen Sahra Çölü tozlarının, İstanbul'un ölçümlenen yüksek partikül madde konsantrasyonlarının önemli bir sebebi olup olmadığı araştırılmıştır. Taşınımın tespit edilebilmesi için, Weather Research and Forescasting (WRF) isimli numerik meteorolojik modelden faydalanılmıştır. İstanbul'un 4 ciddi hava kirliliği episodu deneyimlediği 2008 Nisan ayı baz alınarak, WRF modeli aracılığıyla Sahra Çölü ve Anadolu Yarımadası'nı kapsayan bir çalışma alanı içerecek şekilde; yatay ve düşey atmosferde rüzgar dağılımları, geri yörünge analizleri, yağış haritaları üretilmiştir. Elde edilen meteorolojik bulgular, 2008 Nisan ayı içersinde pek çok kez meteolojik koşulların Sahra Çöl tozlarının Anadolu Yarımadasına taşınımını elverişli kıldığını göstermektedir. WRF'a ek olarak üç ayrı destekleyici modelin de bahsi geçen dönem ve alanlarda mineral toz taşınımını destekler nitelikte sonuçlar ortaya koyduğu tespit edilmiştir.

Mineral dust is one of the most significant constituent among the air pollutants. Besides its negative effects on human health, it influences the radiation balance of the Earth. The greatest source of mineral dust over the world is known as the Saharan Desert. The lifted dust from the Saharan region has been distributed over many parts of the Northern Hemisphere. Especially, during the spring period, the desert dust has been transported to the eastern Mediterranean region. From this point of view, contribution of Saharan Desert dust to the Istanbul?s coarse particulate matter levels has been investigated. To find out the clues of the transport, a numerical meteorological model called Weather Research and Forecasting has been run for the month of April in year 2008. The meteorological patterns of the model domain such as distribution of horizontal and vertical wind vectors, backward trajectory analysis of Istanbul have been examined to decide on the transport. In addition to the WRF model outputs, three additional models have been used to support the model data. Results of WRF and the other supportive models indicate that during the spring, there is an obvious contribution of Saharan Desert dust to the high PM10 levels of Istanbul.