Akademik Veri Yönetim Sistemi
Türkiye Ulusal Jeodezi Komisyonu (TUJK) 2022 Yılı Bilimsel Toplantısı, Kocaeli, Türkiye, 2 - 04 Kasım 2022, ss.1-2
İnsanlık
tarihi boyunca meydana gelen doğal afetler can ve mal kaybına sebep olmakla
beraber sosyo-ekonomik yaşamı da etkilemektedir. Türkiye, küresel iklim
değişikliği kaynaklı oluşabilecek etkiler bakımından risk grubundaki ülkeler
arasında değerlendirilmektedir.
Ülkemizde meteorolojik ve hidrolojik birçok afet olmakta ve ciddi
zararlara yol açmaktadır. Meteoroloji Genel Müdürlüğü (MGM) tarafından 2022
yılında yayımlanan Türkiye Meteorolojik Afetler Değerlendirmesi (2010-2021)
raporuna göre, 2010-2021 yılları arasında en fazla meydana gelen doğa kaynaklı
afet fırtına olarak belirtilmiş olup ardından şiddetli yağış/sel olayı
gelmektedir. Günümüzde gelişen teknoloji ile birlikte doğal afetlere karşı
önleyici/uyarıcı çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Küresel Navigasyon Uydu
Sistemleri (GNSS) gözlemleri konum belirleme çalışmalarının yanında iklim
değişikliği ve meteoroloji gibi çeşitli alanlarda da kullanılmaktadır. Son
yirmi yılda, GNSS sinyal yansıma etkisinden yararlanarak GNSS İnterferometrik
Reflektometri (GNSS-IR) tekniğinin potansiyelini vurgulayan birçok çalışma
yapılmış ve yapılmaya devam etmektedir. Bu çalışmada, Türkiye’de GNSS-IR
tekniğinin doğal afetlerde kullanılabilirliği üzerine bir araştırma
yapılmıştır. Bunun için, MGM kayıtlarına göre 14 Aralık 2020 tarihinde Mersin
ilinde meydana gelen şiddetli fırtına olayı ele alınmıştır. Meydana gelen
şiddetli fırtınanın sebep olduğu dalgaların GNSS-IR ile gözlemlenebilirliği
incelenmiştir. Çalışmada önce Mersin, Erdemli’de bulunan MERS Uluslararası GNSS
Servisi (IGS) sabit GNSS istasyonu Sinyal
Gürültü Oranı (SNR) verileri kullanılarak GNSS-IR tekniğine dayalı bir yıllık
periyotta deniz seviyesi değişimi belirlenmiştir. Ardından elde edilen deniz
seviyesi değişimi, istasyon yakınında bulunan Türkiye Ulusal Deniz Seviyesi
İzleme Sistemi’ne (TUDES) bağlı Erdemli mareograf istasyonu deniz seviyesi
kayıtları ile karşılaştırılmıştır. Her iki deniz seviyesi değişimi zaman
serileri arasında 0.90 düzeyinde bir korelasyon bulunmuştur. Çalışma kapsamında
ayrıca, fırtına olayının meydana geldiği tarihteki rüzgar hızı, hava basıncı ve
toplam yağış parametreleri incelenmiştir. Tüm parametrelerin, fırtına anında
GNSS-IR’dan elde edilen deniz seviyesi değişimi ile aynı yönde eğilime sahip
olduğu görülmüştür. Sonuç olarak, 14 Aralık 2020 tarihinde Mersin ilinde
meydana gelen şiddetli fırtına olayının oluşturmuş olduğu büyük dalgaların su
yüzeyinde meydana getirdiği değişim MERS sabit GNSS istasyonunda GNSS-IR
tekniği ile gözlemlenebilmiştir. Böylece GNSS-IR tekniğinin ani su seviyesi
değişimlerini algılayabilir olduğu görülmüştür. Bu anlamda, ülkemizde şiddetli
fırtına veya fırtına kabarmasının neden olduğu su seviyesi değişiklerinin izlenmesine,
çeşitli meteorolojik tetikleyici parametreler kaynaklı oluşabilecek kıyı
taşkınlarına yönelik çalışmalara ve hatta erken uyarı sistemlerine katkıda
bulunmak için GNSS-IR tekniğinin bir potansiyel olabileceği değerlendirilmektedir.
Bu kapsamda ülkemiz kıyılarında uygun alanlara GNSS-IR ile deniz seviyesi
izlemeye uygun konum ve özelliklerde yeni GNSS istasyonlarının tesis edilmesi
konusunda çalışmaların teşvik edilmesinin önemli olduğu düşünülmektedir.
Natural disasters have occurred
throughout human history that lead to loss of life and loss of property, and
these disasters have also affected socio-economic life. Turkey is considered
among the countries in the risk group in terms of the global climate
change-induced effects. Many meteorological and hydrological disasters happened
in our country and cause serious damage. According to Turkey Meteorological
Disasters Assessment (2010-2021) report published by the Turkish State
Meteorological Service (MGM) in 2022, the most prevalent natural disaster is a
storm during the year 2010 to 2021, followed by heavy rainfall/flood. Nowadays,
various preventative/warning studies are performed against natural disasters.
Global Navigation Satellite Systems (GNSS) observations are used in various
fields such as climate change and meteorology as well as navigation. In the
last two decades, many studies have been realized to emphasize the potential of
the GNSS Interferometric Reflectometry (GNSS-IR) technique using the GNSS
multipath. This study investigates the usability of the GNSS-IR technique for
natural disasters in Turkey. Hence, it was utilized the severe storm event that
arose in Mersin on December 14, 2020, according to the MGM records. It was
examined the observing waves caused by the severe storm using GNSS-IR. Firstly,
the sea level change was determined using Signal-to-noise ratio (SNR) data
recorded at the International GNSS Service (IGS) permanent station, MERS,
located in Erdemli, Mersin over one year. The sea level change observations
were subsequently compared to the sea level records from the nearby Erdemli
tide gauge operated by the Turkish National Sea Level Monitoring System
(TUDES). The correlation between the time series of sea level changes is 0.90.
Moreover, it was investigated the wind speed, air pressure, and total
precipitation parameters at the time of the storm. It has been observed that all parameters have
the same trend as the GNSS-IR-based sea level change at the time of the storm.
Consequently, the large waves-induced water level change through the severe
storm event on December 14, 2020, could be observed at permanent GNSS station
MERS using the GNSS-IR technique. Thus, the results show that the GNSS-IR
technique can detect sudden water level changes. In our country, it is
evaluated that the GNSS-IR technique may have a potential for the monitoring of
water level changes caused by severe storms or storm surges, coastal flooding
studies, and even to contribute to early warning systems. In this contribution,
it would be valuable to encourage studies on the establishment of new GNSS
stations on the coast of our country, which have suitable locations and
features for sea level monitoring using GNSS-IR.