Hydroclimatological Analysis Of Turkish Lake-levels

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2005Hidroklimatolojik değişkenlerin irdelenmesi bize hidroloji ile iklim arasındaki ilişkileri açıklamaya yardımcı olabilir. Bu çalışmada Türkiye’de göl seviyelerinin hidroklimatolojik davranışının tipik resminin çizilmesi amaçlanmıştır. Türkiye göl seviyelerinin kapsamlı bir homojenlik analizi ilk olarak bu çalışmada yapılmıştır. Türkiye’de ölçümü yapılan 25 adet istasyona ait yıllık ortalama göl seviye verileri, altı farklı istatistiksel testlerle homojenlik bakımından incelenmiştir. Harmonik analiz ile göl seviyelerinin mevsimsel değişkenliğinin coğrafik ölçeği saptanmıştır. Türkiye göl su seviyelerinde eğilim bileşeni bulunup bulunmadığının araştırması yapılmıştır. Kuzey Atlantik Salınımı (NAO) ve Güneyli Salınım’ın Türkiye göl seviyelerinin salınımlarına etkileri incelenmiştir. Hem yıllık hem de kış sezonu göl seviyeleri NAO ile ilişkili bulunmuştur. Göl seviyelerinin zaman serileri bileşenleri, eğilim, periyodik ve iç bağımlı bileşenleri için analiz edilmiştir. Genel olarak Türkiye göl seviyeleri aylık zaman serilerinde hakim bileşen periyodik bileşen olarak bulunmuştur. Göl seviyeleri zaman serilerinden, eğilim, periyodik ve iç bağımlı bileşenler teker teker çıkarılarak, spektral analizi yapılmıştır. Otokorelasyon fonksiyonunun Fourier dönüşümü olan otokovaryans yoğunluk spektrumlarından yaralanılan bu spektral analizde, hidrolojik sürecin değerleri oluşum sırası yerine tekerrürün bir fonksiyonu olarak irdelenmiştir. Frekans-genlik-zaman ortamında göl seviyeleri ’Dalgacık dönüşüm’ ile analiz edilerek, göl su seviyeleri sürekli dalgacık dönüşümü ve global spektrumları hesaplanmıştır. Sürekli dalgacık dönüşümünün global spektrumları, analiz edilen bölgenin iklimsel karakteristiğini net olarak açıkladığı belirlenmiş olup ayrıca göl seviyelerinin periyodik yapı karakterleri açığa çıkarılmıştır. Son olarak, NAO indeksi (NAOI) ile seçilen beş göl su seviyesi, dalgacık dönüşümü ile analiz edilmiştir. Özellikle göl seviyeleri ve NAOI’nin 1 yıldan 10 yıla kadarki ölçek seviyesindeki periyodik yapıları arasında çok yüksek ilişkiler bulunmuştur.Hydro-climatic variables tend to reflect climatic change and can help in understanding the relations between hydrology and climate. Basis objective this thesis, a rough picture of lake-levels hydroclimatology in Turkey is desired to be depicted. Turkish lake-levels dataset are statistically tested with respect to homogeneity. 25 lake-levels records and nearby place precipitation records, scattered all over Turkey, are studied with first harmonic analysis revealing the lake-levels regime and climatological patterns of Turkey. Existence of trend in annual mean of Turkish lake-levels has been investigated. Turkish lake-levels were analyzed in association with both the Southern Oscillation and the North Atlantic Oscillation (NAO). The influences of the extreme phase of Southern Oscillation on Turkey’s lake-levels pattern have been examined. Time series of Turkish lake-levels are analyzed for trends, periodicities and autoregressive components. In analysis of lake-levels variation in time-scale domain, the main goal is to examine variation in time-scale domain by the continuous wavelet transform and global spectrums of it. The global spectrums of the continuous wavelet transform clearly explained climatic characterization of the analyzed region. It was founded that some interesting correlations between global spectrums of the lake- levels from different climatic regions were founded. Lake-levels series and NAO index were analyzed by wavelet transform The other result was that periodic structures of the lake-levels related with NAO are from 1-year scale to 10 years scale levels.DoktoraPh