Mesoscale Analysis Of A Severe Convection Event

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2009Şiddetli hava olayları genel olarak derin nem konveksiyonu ile ilişkili olduklarından, orta ölçekli yaklaşımlarla incelenmelidirler. Şiddetli konveksiyon analizi için yüksek çözünürlüklü atmosfer modelleri kullanılmakta, yine radar, uydu vb yüksek çözünürlüklü gözlem verisi ile çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada 15 Ağustos 2004’te Marmara Bölgesi’nde meydana gelen bir şiddetli konveksiyon hadisesi ele alınmış, NCEP GFS verisi kullanılarak WRF-ARW atmosfer modeli ile elde edilen sonuçlar sinoptik ve orta ölçekte değerlendirilmiştir. Çalışmadan önce modelleme için büyük çapta bir hassaslık analizi gerçekleştirilmiştir. Model sonuçları geleneksel gözlemlerin yanısıra uydu verileri ile de karşılaştırılmış, ve sinoptik ölçekte konveksiyonun gayet başarılı bir şekilde simüle edilebildiği görülmüştür. Öte yandan, tornado üreten super-hücreli fırtınanın tahmininde konum ve zaman olarak sapma gerçekleşmiş, ancak hücrenin pek çok özellikleriyle modellenebilmesi de tatmin edici bulunmuştur. Şiddetli konveksiyonun nedenleri içerik-bazlı metodoloji ile incelenmiştir. Bu metodolojiye göre gerekli olan üç içerik, koşullu kararsızlık, LFC’nin mevcudiyeti, ve parseli LFC’ye taşıyacak bir kaldırma mekanizmasıdır. Konveksiyonun şiddetinde sinoptik ve orta ölçekli süreçlerin birlikte rol oynadığı tespit edilmiştir. Bölgede orta seviyedeki CAPE değerleri ile koşullu kararsızlık ve Karadeniz’den kaynaklanan yüksek nem mevcuttur. Cephesel yüzey, konveksiyonu tetikleyen bir mekanizma olmuştur. Alçak seviye rüzgarlarının neden olduğu yüzey konverjansı yükselişi desteklemiş, yüksek düşey rüzgar şiri de süper-hücreli fırtınanın şiddetinde anahtar bir rol oynamıştır.Severe weather events are usually related with deep moist convection (DMC), and must be studied with mesoscale processes that favor them. Cloud resolving models are used to analyse severe convection, as well as high resolution observational networks. In this study, a severe convection case of 15 August 2004 in Marmara Region is analysed with WRF-ARW atmospheric model results, from synoptic scale to mesoscale, initialized with NCEP GFS data. A broad investigation on the sensitivity of the model is tested before the simulation. The model results are verified with traditional observations, as well as remote sensing data. The convection was very well forecasted by the model in synoptic scale. However, location and time of the tornadic supercell was not perfectly predicted, though success in creating the DMC cell with its severe features was satisfying. The reasons of the severe convection are analysed with an ingredients-based methodology, namely the conditional instability, existence of LFC, and a lifting mechanism to make the parcel reach the LFC. In this case, synoptic and mesoscale effects played a role together to create a tornadic supercell. Conditional instability was existing with moderate CAPE values, and the moisture content was high enough due to the Black Sea. Frontal surface was a triggering factor for the convection. There was a convergence on the surface due to low level winds, favoring the updraft. Strong vertical wind shear was also a key factor for the severity of the supercell storm.Yüksek LisansM.Sc