t.c. orman ve su İŞlerİ bakanliĞi meteoroloji …...viyana sözleşmesi ve montreal protokolü...

T.C. ORMAN VE SU İŞLERİ BAKANLIĞI

Meteoroloji Genel Müdürlüğü

OZON VE ULTRAVİYOLE RADYASYON VERİ ANALİZİ


Araştırma Dairesi Başkanlığı

Klimatoloji Şube Müdürlüğü

ŞUBAT 2012

Ankara

T.C. ORMAN VE SU İŞLERİ BAKANLIĞI


OZON VE ULTRAVİYOLE RADYASYON VERİ ANALİZİ

YILMAZ AÇAR, MİTHAT EKİCİ VE SERPİL YAĞAN


Araştırma Dairesi Başkanlığı

Klimatoloji Şube Müdürlüğü

ŞUBAT 2012

Ankara

i

TEŞEKKÜR

Klimatoloji Şube Müdürlüğü çalışanları ile Sayın Belkıyse KAYA (Mühendis) ve Sayın

Ertan TURGU’ya (Mühendis) katkılarından dolayı teşekkür ederiz.

ii

İÇİNDEKİLER Sayfa No

TEŞEKKÜR ……………………………………………………………………………..…………………….. i İÇİNDEKİLER …………………………………………………………………………………………………. ii 1. GİRİŞ ………………………………………………………………………………………………………… 1 2. OZONSONDE ÖLÇÜMLERİ VE VERİ ANALİZİ ………………………………………………. 3

2.1. Verilerin Aylık değerlendirmesi ……………………………………………………….. 4 2.2. Verilerin Mevsimlik Değerlendirmesi ………………………………………………. 5 2.3. Verilerin Yıllık Değerlendirmesi ……………………………………………………….. 6

3. BREWER SPEKTROFOTOMETRESİ OZON ÖLÇÜM VERİLERİNİN ANALİZİ ……. 8 3.1. Günlük Toplam Ozon Verilerinin Değerlendirmesi …………………………… 9 3.2. Verilerin Aylık Değerlendirmesi ……………………………………………………….. 11 3.3. Verilerin Mevsimlik Değerlendirmesi ……………………………………………….. 12 3.4. Verilerin Yıllık Değerlendirmesi ………………………………………………………… 13

4. ULTRAVİYOLE RADYASYON ÖLÇÜM VERİLERİNİN ANALİZİ ………………………… 14 4.1. Ultraviyole A (UV‐A) Verilerinin Değerlendirmesi …………………………….. 15

4.1.1. Verilerin Aylık Değerlendirmesi ……………………………………………… 15 4.1.2. Verilerin Mevsimlik Değerlendirmesi ……………………………………… 19 4.1.3. Verilerin Yıllık Değerlendirilmesi …………………………………………….. 19

4.2. Ultraviyole B (UV‐B) Verilerinin Değerlendirmesi ……………………………… 20 4.2.1. Verilerin Aylık Değerlendirmesi ………………………………………………. 20 4.2.2. Verilerin Mevsimlik Değerlendirmesi ……………………………………… 23 4.2.3. Verilerin Yıllık Değerlendirmesi ………………………………………………. 24

4.3. UV İndeks (UVI) Verilerinin Değerlendirmesi …………………………………….. 24 4.3.1. Günlük UVI Verilerinin Değerlendirmesi …………………….…………… 26

4.3.2. Aylık UVI Verilerinin Değerlendirmesi .……………………………………. 27 4.3.3. Mevsimlik UVI Verilerinin Değerlendirmesi…………………………….. 30

5. ANKARA İÇİN TOMS (OMI) UYDU GÖZLEMLERİ İLE BREWER VE OZONSONDE TOPLAM OZON VERİLERİNİN BİRLİKTE DEĞERLENDİRMESİ ……………………….. 30 5.1. TOMS (OMI) Uydu Gözlemleri Toplam Ozon Değerlendirmesi ………….. 30

5.1.1. TOMS (OMI) Uydu Gözlemlerinin Aylık Değerlendirmesi ………….. 32 5.1.2. TOMS (OMI) Uydu Gözlemlerinin Yıllık Değerlendirmesi ………….. 33 5.1.3. TOMS (OMI) Uydu, Brewer ve Ozonsonde Toplam Ozon Ölçümlerinin Birlikte Değerlendirmesi …………………………………….. 33

6. TREND ANALİZİ ………………………………………………………………………………………….. 35 6.1. Man‐Kendall Korelasyon Katsayısı (Trend Analizi) …………………………….. 35

6.1.1. Ozonsonde Değerlerinin Trend Analizi ……………………………………… 36 6.1.2. Brewer Spektrofotometre Değerlerinin Trend Analizi ………………. 41 7. SONUÇ ………………………………………………………………………………………………………. 42 8. KAYNAKLAR …….………………………………………………………………………………………… 45

1

1. GİRİŞ

Ozon, O3 formülü ile gösterilen oksijenin özel bir biçimidir. İnsan yaşamı için çok

önemli olmasına rağmen, atmosferde diğer gazlara oranla çok az miktarda

bulunmaktadır. Ozon yoğunluğu en fazla yer yüzeyinden itibaren 10‐40 km’ler arasında

bulunmaktadır. Bu bölümdeki ozon, stratosferik ozon olarak adlandırılır ve toplam

ozon miktarının % 90 kadarını içerir. Stratosfer tabakasındaki ozon, güneşin zararlı

ışınlarının bir kısmını emerek Dünya’ya gelmesini engellemesinden dolayı “iyi huylu

ozon” olarak adlandırılmaktadır. Buna karşılık, yüzeye yakın kısımda kirleticilerden

oluşan ozon vardır ve Troposferik ozon olarak adlandırılmaktadır. Bu ozon, 0‐10 km’ler

içerinde bulunmakta ve toplam ozonun % 10’luk kısmını oluşturmaktadır. İnsan

sağlığını olumsuz etkilediğinden “kötü huylu ozon” olarak adlandırılmaktadır (4).

Sanayileşme ile birlikte insanların bilinçsizce yaşam sürüp doğayı tahrip etmesi

sonucunda, dünya atmosferini oluşturan gazlarda özellikle son 40 yılda önemli

değişiklikler meydana gelmiştir. Bu değişikliklerden dünya iklimi ve dünya üzerinde

yaşayan tüm canlılarda olumsuz yönde etkilenmekte ve bu etkilerin daha da artması

beklenmektedir. Günümüzde, özellikle stratosferik ozonda görülen incelme ve küresel

ısınmadan kaynaklanan iklim değişikliği şeklinde karşımıza çıkan iki büyük problem,

insan ve tüm canlı yaşamı açısından oldukça önemli bir duruma gelmiştir. Bu

problemlerin bir kısmına, insan etkinlikleri sonucu ozonu incelten kloroflorokarbon

(CFC)’lar ile karbondioksit (CO2), metan (CH4) ve nitrözoksit (N2O) gibi sera gazlarının

atmosfere aşırı miktarlarda salınması neden olmaktadır.

Uluslararası alanda bu konuda son yıllarda giderek artan duyarlılıklar

neticesinde “Ozon Tabakasının Korunmasına İlişkin Viyana Sözleşmesi” 1985 yılında,

“Ozon Tabakasını İncelten Maddelere Dair Montreal Protokolü” 1987 yılında ve yine

aynı amaca yönelik olarak “İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi” de Haziran 1992’de,

imzaya açılmıştır. Montreal Protokolü 1989 yılında birçok ülke tarafından imzalanarak

2

yürürlüğe girmiştir. Bu çalışmalar sonucunda, ozon tabakasının korunması amacıyla

Viyana Sözleşmesi ve Montreal Protokolü çerçevesinde uluslararası bir sistem

oluşturulmuştur. Bu sistem, ozon tabakasında tahribata yol açan birtakım kimyasal

maddelerin üretim ve kullanımının, uygulanabilir bir takvim çerçevesinde azaltılarak

sıfıra indirilmesini öngören teknik içerikli bir süreci kapsamaktadır. Ancak, bu sürecin

teknik boyutlarının yanı sıra, ekonomik ve siyasal boyutlarının olduğu da bilinmelidir.

Türkiye, Montreal Protokolüne 19 Aralık 1991 tarihinde taraf olmuş ve tüm

değişikliklerini de kabul etmiştir.

Meteoroloji Genel Müdürlüğü, ''Türkiye'de Atmosferik Kirliliğin Ozon

Konsantrasyonuna Etkisi'' konulu proje kapsamında, 1993–1998 yılları arasında Devlet

Planlama Teşkilatı’ndan almış olduğu maddi destekle 13 Ocak 1994 tarihinde

Ozonsonde yöntemiyle ilk ozon ölçümlerine Ankara’da başlamıştır.

1997 yılında Ankara ve Antalya illerine kurulan Ultraviyole‐B Radyasyon ölçer

(UV‐Biometer) cihazların çalıştırılması ile UV Radyasyon gözlem ve araştırmaları

konusunda da önemli adımlar atılmıştır.

Daha sonra, “Türkiye Üzerinde Troposferik ve Stratosferik Ozon/UV‐B’ deki

Değişimin Gözlenmesi ve Sonuçlarının Analizi” isimli İTÜ Meteoroloji Mühendisliği

Bölümü ve Meteoroloji Genel Müdürlüğü ortak TÜBİTAK projesi ile 09 Kasım 2006

tarihinde, Ankara’da Brewer Spektrofotometresi ile ozon ve ultraviyole radyasyon

ölçümlerine başlanmıştır.

Bu çalışmada, Ankara’da yer tabanlı Ozonsonde ve Brewer ölçümlerinden elde

edilen toplam ozon verileri ile uydular tarafından (TOMS‐OMI) ölçülen toplam ozon

verileri ve yine Ankara’da Brewer Spektrofotometresince ölçülen ultraviyole radyasyon

verilerini içeren veri setleri kullanılmıştır. Bu veri setleri ile günlük, aylık, mevsimlik ve

3

yıllık verilerin ortalama, maksimum, minimum değerleri elde edilmiş ve trend analizleri

yapılmıştır. Böylece Ankara ve Türkiye üzerindeki ozon tabakasının durumu, gelişimi ve

UV Radyasyon konuları hakkında değerlendirme yapma şansı oluşmuştur.

2. OZONSONDE ÖLÇÜMLERİ VE VERİ ANALİZİ

Meteoroloji Genel Müdürlüğü, ''Türkiye'de Atmosferik Kirliliğin Ozon

Konsantrasyonuna Etkisi'' konulu proje kapsamında, 1993–1998 yılları arasında Devlet

Planlama Teşkilatı’ndan almış olduğu maddi destekle 13 Ocak 1994 tarihinden itibaren

“Ozonsonde Yöntemiyle” ozon ölçümlerine başlamıştır.

Ozonsonde Yöntemi, yer tabanlı balonlu ölçme yöntemidir. Bu yöntemde,

içerisine havadan daha hafif hidrojen gazı doldurulan balona (1200 gr’lık) bağlanmış

ölçüm cihazı (ozonsonde) kullanılmaktadır. Bu cihaz, yerden itibaren balonun patladığı

yaklaşık 35–40 km yüksekliğe kadar, mevcut hava kütlesi içerisindeki ozon miktarını

ölçerek, ozonun dikey dağılımının belirlenmesine yardımcı olmaktadır. Bu yöntemin

esasını oluşturan Ozonsonde Cihazı, Elektrokimyasal Konsantrasyon Hücreli (ECC) olup,

atmosferdeki ozonun dikey dağılımını tespit etmek amacıyla NOAA Laboratuarları’nda

(Komhry, 1964, 1969; Komhry and Harris, 1971) basit şekilde tasarlanmış, hafif ve

balonla birlikte kullanılabilme özelliğine sahiptir (1).

Şekil 1. Ozonsonde Şekil 2. Balon, paraşüt ve ozonsonde

4

Ozon ölçümünün yapıldığı Ankara istasyonu, 348 istasyon numarası ile “Dünya

Ozon ve Ultraviyole Radyasyon Veri Merkezi (WOUDC)” ve “Küresel Atmosfer İzleme

Programı (GAW)”nın gözlem ağı içerisinde yer almaktadır (2, 3).

Meteoroloji Genel Müdürlüğü Ankara Radiosonde İstasyonu’nda, 1994‐2011

yılları arasında toplam 383 adet ozon ölçümü yapılmıştır. Ölçüm sıklığı yıllara göre

değişkenlik (ayda 1‐4 adet arasında) göstermektedir. Ölçüm sonuçları

değerlendirildiğinde ortalama toplam ozon miktarı 314,0 DU (Dobson Unit‐Dobson

Birimi) olarak hesaplanmıştır. Dünya ortalaması 300 DU civarında olup, coğrafi olarak

230 ile 500 Dobson birimi arasında değişmektedir (3).

2.1. Verilerin Aylık Değerlendirmesi:

1994‐2011 yılları arasında yapılan ozon ölçümlerini aylık olarak

değerlendirdiğimizde; en yüksek aylık ortalama toplam ozon değerlerine Mart‐Nisan

aylarında, en düşük aylık ortalama toplam ozon değerlerine de Ekim‐Kasım aylarında

rastlanılmıştır (Şekil 3).

2011 yılında ise 12 adet ozon ölçümü yapılmıştır. Bu yıla ait toplam ozon

değerleri incelendiğinde; en yüksek değerin Ocak ayında (345,4 DU), en düşük değerin

ise Temmuz (268,3 DU) ayında ölçüldüğü belirlenmiştir.

5

345

303

320 32

5

321 32

8

268 273

288

278

279

28630

7

331

352 36

0

331

327

299

297

290

287

285

296

150

200

250

300

350

400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

To

pla

m O

zon

(DU

)

Aylar

2011 Yılı Aylık Ortalama Toplam Ozon Değerinin Uzun Yıllar Ortalamasına Göre Değişimi.

2011 ORT 1994-2011

Şekil 3. Ankara’nın 2011 yılı aylık ortalama toplam ozon değerlerindeki değişim.

2011 yılı aylık ortalama toplam ozon değerleri ve değişim oranlarına

bakıldığında, Ocak ve Haziran ayları hariç diğer tüm aylarda uzun yıllar (1994–2011)

aylık ortalamalarının altında değerler elde edilmiştir (Şekil 3) (9).

2011 yılı Ocak ayı en yüksek (345 DU) aylık ortalama değerin görüldüğü ay olup,

uzun yıllar Ocak ayı ortalamasının (307 DU) da % 12,4 üzerindedir.

Temmuz ayı ise, en düşük (268 DU) aylık ortalama değerin görüldüğü ay olup,

uzun yıllar Temmuz ayı ortalamasının (299 DU) % 10,4 altındadır.

2.2. Verilerin Mevsimlik Değerlendirmesi:

Ozonsonde ölçümlerine göre Ankara’nın mevsimlik toplam ozon değerlerine

bakıldığında; en yüksek değere ilkbahar mevsiminde, en düşük değere ise sonbahar

6

mevsiminde rastlanılmıştır (Şekil 4). Bu durum kuzey yarımkürede orta enlemlerdeki

genel eğilime de uygundur.

322

289

282

290

348

308287

311

100

150

200

250

300

350

400

İlkbahar Yaz Sonbahar Kış

To

pla

m O

zon

(D

U)

Toplam Ozonun (DU) Uzun Yıllar Mevsimlik Değişimi (1994-2011)

2011 Genel Ort (1994-2011)

Şekil 4. Ankara’da 2011 yılında ozonun mevsimlik değişimi.

2011 yılında ozondaki mevsimlik değişim incelendiğinde; uzun yıllar

ortalamasından ilkbahar mevsiminde % 7.5, yaz mevsiminde % 6.2, sonbahar

mevsiminde % 1.7 ve kış mevsiminde ise % 6.8 daha düşük düzeyde gerçekleştiği

belirlenmiştir.

2.3. Verilerin Yıllık Değerlendirmesi:

2011 yılı ortalama toplam ozon değeri incelendiğinde; yıllık ortalamanın 301,2

DU olduğu ve uzun yıllar ortalamasının (314,0 DU) % 4,1 altında gerçekleştiği

görülmüştür.

7

Ankara’nın 1994‐2011 yılları arasındaki yıllık ortalama toplam ozon değerleri

incelendiğinde; en yüksek değere (336 DU) 1998 yılında, en düşük değere de (293 DU)

1997 yılında rastlanmıştır (Şekil 5).

319

307

325

293

336

308 305

320

302

321325

319 318

301307

330

303 301

200

250

300

350

400

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

To

pla

m O

zozn

(DU

)

Yıllar

Ankara'da Yıllık Ortalama Toplam Ozondaki Değişim (1994-2011)

Uzun Yıllar Ort. (1994-2011): 314,0 DU

Şekil 5. Ankara’nın yıllık ortalama toplam ozon değerlerindeki değişim.

Uzun yıllar ortalama toplam ozon değerinin 314,0 DU olduğu noktasından

hareketle; 1995, 1997, 1999, 2000, 2002, 2007, 2008, 2010 ve 2011 yıllarında

ortalamanın altında, 1994, 1996, 1998, 2001, 2003, 2004, 2005, 2006 ve 2009 yıllarında

ortalamanın üzerinde değerler elde edilmiştir (Şekil 5). Bu değerlere ilişkin yüzde

değişim oranları da Tablo 1’de verilmiştir (9).

8

Yıllar Uzun Yıllar Ortalamasına Göre Değişim (%)

1994 1,8

1995 ‐2,3

1996 3,5

1997 ‐6,6

1998 7,1

1999 ‐1,9

2000 ‐2,8

2001 2,0

2002 ‐3,7

2003 2,3

2004 3,6

2005 1,6

2006 1,3

2007 ‐4,0

2008 ‐2,2

2009 5,0

2010 ‐3,4

2011 ‐4,1

Tablo 1. Ankara’da yıllık ortalama toplam ozon değerlerin yüzde (%) değişimi.

3. BREWER SPEKTROFOTOMETRESİ OZON ÖLÇÜM VERİLERİNİN ANALİZİ

Dünya Meteoroloji Organizasyonu (WMO) tarafından desteklenen Küresel

Atmosferik Gözlem (GAW) programında, atmosferik ozonun ölçülmesinde yer tabanlı

Dobson ve Brewer Spektrofotometreleri kullanılmaktadır. Dobson Spektrofotometresi

dünya üzerinde yaklaşık 70 yıl önce kullanılmaya başlanmıştır. Brewer

Spektrofotometresi ise yeni bir ozon ölçüm sistemi olup, 1980’li yıllardan beri

kullanılmakta ve sürekli olarak geliştirilmektedir (3).

Brewer Spektrofotometresi otomatik olarak çalışabilmekte, toplam ozon

kalınlığını Dobson Birimi (Dobson Unit‐DU) cinsinden, ozon yoğunluğunu ise

molekül/cm3 cinsinden 2 km aralıkla ve 50 km’ye kadar ölçebilmektedir. Ayrıca, UV‐B

ışınlarını 290‐325 nm dalga boyu aralığında ve 0,5 nm aralıkla, UV‐A ışınlarını da 363

9

nm dalga boyuna kadar ölçebilmektedir. Ultraviyole indeksi de hesaplayarak elde

edebilmektedir (5).

Şekil 6. Dobson Spektrofotometresi Şekil 7. Brewer Spektrofotometresi Hradec Kralove Ankara

Brewer Spektrofotometre cihazı, TÜBİTAK Kamu Ar‐Ge Projeleri Destekleme

Programı (1007) kapsamında, “Türkiye Üzerinde Troposferik ve Stratosferik Ozon/UV‐B’

deki Değişimin Gözlenmesi ve Sonuçlarının Analizi” isimli proje çerçevesinde

09.11.2006 tarihinde Meteoroloji Genel Müdürlüğü Ana Bina Teras Katına kurulmuş ve

ölçümlere devam etmektedir (8).

3.1. Günlük Toplam Ozon Verilerinin Değerlendirmesi:

Brewer Spektrofotometresi direkt güneş ışığı veya ay ışığını ışık kaynağı olarak

ve zenith açısını da otomatik şekilde kullanarak günlük toplam ozonu ölçebilmektedir.

Aşağıda günlük ölçümlere ilişkin grafik görülmektedir (Şekil 8).

10

0

100

200

300

400

500

600

09.11.2006

09.01.2007

09.03.2007

09.05.2007

09.07.2007

09.09.2007

09.11.2007

09.01.2008

09.03.2008

09.05.2008

09.07.2008

09.09.2008

09.11.2008

09.01.2009

09.03.2009

09.05.2009

09.07.2009

09.09.2009

09.11.2009

09.01.2010

09.03.2010

09.05.2010

09.07.2010

09.09.2010

09.11.2010

09.01.2011

09.03.2011

09.05.2011

09.07.2011

09.09.2011

09.11.2011

Toplam Ozon (DU)

Tarih

Ankara'nın Brewer Spektrofotometresi Günlük Toplam Ozon Değerlerindeki Değişim (09.11.2006 ‐ 31.12.2011)

2007 2008 2009 2010 2011

Genel Ort: 318,7 DU

Şekil 8. Ankara’nın Brewer Spektrofotometresi Toplam Ozon (DU) Değerlerindeki Değişim (2006‐2011).

Ankara’da Brewer Spektrofotometre cihazından elde edilen 2007, 2008, 2009,

2010 ve 2011 yıllarına ait günlük toplam ozon değerleri incelendiğinde;

2007 yılı maksimum değeri 458,3 DU (27.03.2007 tarihinde), minimum değeri

253,8 DU (23.01.2007 tarihinde) ve ortalaması ise 322,4 DU olarak gerçekleşmiştir.

2008 yılı maksimum değeri ise 398,4 DU (04.05.2008 tarihinde), minimum

değeri 254,6 DU (07.11.2008 tarihinde) ve ortalaması da 314,1 DU olarak

gerçekleşmiştir.



gerçekleşmiştir.

11



gerçekleşmiştir.



gerçekleşmiştir (Şekil 8).

3.2. Verilerin Aylık Değerlendirmesi:

321

348

375

390

340

326

302

296

285

285

289

307

323

333

337

333 3

51

324

303

287

295

288

286

306

330

355

378

364

341

317

309

298 30

0

281

281

319

336

354 35

9

380

359

342

305

282

282

297

273

300

349

349 35

6

354

342

320

292

287

289

279

291 30

1

332

348

361 36

4

347

326

302

290

290

286

284

307

200

250

300

350

400

450

Ocak Şubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Kasım Aralık

To

pla

m O

zon

(D

U)

Ankara'da Brewer Spektrofotometresi Aylık Ortalama Toplam Ozon (DU) Değerlerindeki Değişim (2007-2011)

ORT 2007 ORT 2008 ORT 2009 ORT 2010 ORT 2011 ORT 2007-2011

Şekil 9. Brewer Spektrofotometresi Aylık Ortalama Toplam Ozon Değerlerindeki Değişim.

Ankara’nın aylık ortalama toplam ozon değerleri incelendiğinde; 2011 yılı Ocak,

Şubat ve Kasım ayı değerlerinin aylık genel ortalamanın (2007‐2011) üzerinde Mart,

Nisan, Mayıs, Haziran Temmuz, Ağustos, Eylül, Ekim ve Aralık ayı değerlerinin ise aylık

genel ortalamanın altında olduğu belirlenmiştir (Şekil 9 ve Tablo 2).

12

AYLAR ORT 2007

YÜZDE (%) DEĞİŞİM

ORT 2008


ORT 2009


ORT 2010


ORT 2011


ORT2007‐2011

Ocak 321 ‐3,3 323 ‐2,7 330 ‐0,6 336 1,2 349 5,1 332

Şubat 348 0 333 ‐4,3 355 2,0 354 1,7 349 0,3 348

Mart 375 3,9 337 ‐6,6 378 4,7 359 ‐0,6 356 ‐1,4 361

Nisan 390 7,1 333 ‐8,5 364 0 380 4,4 354 ‐2,7 364

Mayıs 340 ‐2,0 351 1,1 341 ‐1,7 359 3,5 342 ‐1,4 347

Haziran 326 0 324 ‐0,6 317 ‐2,8 342 4,9 320 ‐1,8 326

Temmuz 302 0 303 0,3 309 2,3 305 1,0 292 ‐3,3 302

Ağustos 296 2,1 287 ‐1,0 298 2,8 282 ‐2,8 287 ‐1,0 290

Eylül 285 ‐1,7 295 1,7 300 3,4 282 ‐2,8 289 ‐0,3 290

Ekim 285 ‐0,3 288 0,7 281 ‐1,7 297 3,8 279 ‐2,4 286

Kasım 289 1,8 286 0,7 281 ‐1,1 273 ‐3,9 291 2,5 284

Aralık 307 0 306 ‐0,3 319 3,9 300 ‐2,3 301 ‐1,9 307

Tablo 2. Brewer Spektrofotometresi Aylık Ortalama Toplam Ozon Değerlerinin Genel Ortalamaya Göre Yüzde (%) Değişimi. 3.3. Verilerin Mevsimlik Değerlendirmesi:

368

308

286

325

341

305

290

322

361

309

287

335

365

309

283

337

350

299

286

335

357

306

287

329

200

225

250

275

300

325

350

375

400


To

pla

m O

zon

(D

U)

Mevsimler

Brewer Spektrofotometresi Ölçümlerine Göre Ankara'da Toplam Ozonun Mevsimlik Değişimi (2007-2011)

2007 2008 2009 2010 2011 Ort 2007-2011

Şekil 10. Brewer Spektrofotometresi Mevsimlik Toplam Ozon Değerlerindeki Değişim.

Ankara’nın Brewer Spektrofotometresi mevsimlik toplam ozon değerleri

incelendiğinde; maksimum ozon değerlerine ilkbahar mevsiminde, minimum ozon

değerlerine ise sonbahar mevsiminde rastlanılmaktadır (Şekil 10). Bu durum kuzey

yarımkürede orta enlemlerdeki genel eğilime de uygundur.

13

2011 yılı mevsimlik ozon değerlerini uzun yıllar (2007‐2011) mevsimlik ortalama

değerlerle karşılaştırdığımızda ise; kış mevsimi değerinin uzun yıllar mevsimlik ortalama

değerden daha yüksek, ilkbahar, yaz ve sonbahar mevsimi değerlerinin ise uzun yıllar

mevsimlik ortalama değerden daha düşük olduğu belirlenmiştir (Şekil 10).

İlkbahar mevsiminde; 2011 yılı değeri mevsimlik ortalamadan % 1,9 daha düşük

bulunmuştur. Yaz mevsiminde; 2011 yılı değeri mevsimlik ortalamadan % 2,4 daha

düşük bulunmuştur. Sonbahar mevsiminde; 2011 yılı değeri mevsimlik ortalamadan

da % 0,3 daha düşük bulunmuştur. Kış mevsiminde; 2011 yılı değeri mevsimlik

ortalamadan da % 1,9 daha yüksek bulunmuştur (Şekil 10).

3.4. Verilerin Yıllık Değerlendirmesi:

Ankara’nın Brewer Spektrofotometresi yıllık ortalama toplam ozon değerleri

incelendiğinde; 2007‐2011 periyodunda ortalama toplam ozon miktarının 318,7 DU

olduğu belirlenmiştir. En yüksek yıllık ortalama değere 2009 yılında, en düşük yıllık

ortalama değere ise 2008 yılında rastlanılmıştır (Şekil 11).

322314

323 321316

100

150

200

250

300

350

400

450

500

2007 2008 2009 2010 2011

Toplam Ozon (DU

)

Ankarada Yıllık Ortalama Toplam Ozondaki Değişim (2007‐2011)

Uzun Yıllar Ort. (2007‐2011): 318.7 DU

Şekil 7. Brewer Spektrofotometresi Yıllık Ortalama Toplam Ozon Değerlerindeki Değişim.

14

Yıllara göre maksimum ve minimum değerler arasındaki farklar incelendiğinde;

2007 yılında 204,5 DU, 2008 yılında 143,8 DU, 2009 yılında 187,5 DU, 2010 yılında

226,9 DU ve 2011 yılında ise 161,0 DU olarak gerçekleşmiştir. Farkın en düşük düzeyde

olduğu yıla ait yıllık ortalama ozon değeri de diğer yıllara göre en düşük seviyede

gerçekleşmiştir (Tablo 3).

Yıllar Minimum Değer Maksimum Değer Maks.‐Min. Farkı Yıllık Ortalama

2007 253,8 458,3 204,5 322,4

2008 254,6 398,4 143,8 314,1

2009 244,7 432,2 187,5 323,1

2010 252,1 479,0 226,9 321,2

2011 260,8 421,8 161,0 315,9

Tablo 3. Ankara’da yıllara göre minimum ve maksimum değerler, farklar ve yıllık ortalama toplam ozon değerleri.

4. ULTRAVİYOLE RADYASYON ÖLÇÜM VERİLERİNİN ANALİZİ

Ultraviyole radyasyon, elektromanyetik spektrumun görünür ışıktan daha kısa

dalga boylu olan belli bir parçasını oluşturur. UV‐A, UV‐B ve UV‐C olmak üzere üç

bölümde incelenir (3, 8).

Şekil 12. Ultraviyole radyasyon bileşenleri ve ozon

15

UV‐A: Dalga boyu 315–400 nm (nanometre) arasında olan ultraviyole

radyasyondur. UV‐A stratosfer tabakasını geçerek yere kadar ulaşır. Derinin daha alt

kısımlarına kadar etki yaparak, öncelikle cildin koyulaşmasına neden olmaktadır. Ayrıca

deri kanserinin gelişimini de artırmaktadır.

UV‐B: Dalga boyu 280–315 nm arasında olan ultraviyole radyasyondur.

Atmosferdeki stratosferik ozonun konsantrasyonuna bağlı olarak değişik oranlarda yer

yüzeyine ulaşır UV‐B’ye uzun süre maruz kalındığında tüm canlılar için zararlı etkiye

sahiptir.

UV‐C: Dalga boyu 280 nm’den daha az olan ultraviyole radyasyondur. UV

radyasyonun en tehlikeli kısmı olup, tamamı atmosferdeki ozon ve oksijen tarafından

emilir (Şekil 12) (3, 8).

Brewer Spektrofotometresi tarafından Ankara'da ölçülen ultraviyole A (UV‐A) ve

ultraviyole B (UV‐B) verileri ile hesaplama sonucu elde edilen ultraviyole indeks (UVI)

verileri incelenmiş ve aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir.

4.1. Ultraviyole A (UV‐A) Verilerinin Değerlendirilmesi:

4.1.1. Verilerin Aylık Değerlendirilmesi:

2007 yılından başlamak üzere aylık ortalama UV‐A değerlerindeki değişim aşağıda

görülmektedir (Şekil 13).

16

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12

1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12

1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12

1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12

1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12

UV

-A (m

W/m

2)

Aylar

Ankara'nın UV-A Radyasyonu Aylık Ortalama Değerleri Değişimi (2007-2011)

20082007 2009 2010 2011

Şekil 13. Brewer Spektrofotometre UV‐A radyasyonu aylık ortalama değerlerindeki

değişim (2007‐2011).

2007‐2011 periyodunda; en yüksek aylık ortalama UV‐A değeri 2008 yılı

Temmuz ayında, en düşük aylık ortalama UV‐A değeri ise 2007 yılı Aralık ayında

hesaplanmıştır (Şekil 13).

Yıllara göre en yüksek aylık ortalama UV‐A değerleri Haziran‐Temmuz aylarında,

en düşük aylık ortalama UV‐A değerleri ise Aralık‐Ocak aylarında görülmüştür.

Şekil 14'de Ankara'da aylık ortalama UV‐A radyasyonun yıllara göre değişimi

görülmektedir.

17

OCAK ŞUBAT MART NİSAN MAYIS HAZİRAN TEMMUZ AĞUSTOS EYLÜL EKİM KASIM ARALIK

2007 10560,2 15025,7 19172,9 24281,9 29850,2 29952,5 33532,0 31138,8 27979,0 19268,5 12343,8 8055,6

2008 11876,7 17196,2 17624,8 23440,3 27926,6 32625,5 34155,3 32167,6 24076,7 19064,3 13564,0 10601,3

2009 10938,1 12699,7 16257,0 23209,9 27485,8 31531,0 30310,7 31180,1 24918,3 19372,4 12725,3 8594,1

2010 8843,0 12136,1 19829,1 25919,3 28060,6 27701,0 32059,7 30385,5 27447,0 15439,5 14472,5 9518,6

2011 10449,5 15109,6 19937,0 20394,6 24992,2 28336,0 30896,5 30196,8 26900,8 18216,6 14161,4 10380,4

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000U

V-A

OR

T.

(mW

/m2)

Ankara'da Aylık Ortalama UV-A Radyasyondaki Değişim (2007-2011)

2007 2008 2009 2010 2011

Şekil 14. Brewer Spektrofotometre UV‐A radyasyonu aylık ortalamalarının yıllara göre

değişimi (2007‐2011).

Ocak ayı ortalama UV‐A değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama

değere 2008 yılında, en düşük aylık ortalama değere 2010 yılında rastlanılmıştır.

Şubat ayı ortalama UV‐A değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Mart ayı ortalama UV‐A değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Nisan ayı ortalama UV‐A değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


18

Mayıs ayı ortalama UV‐A değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Haziran ayı ortalama UV‐A değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Temmuz ayı ortalama UV‐A değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Ağustos ayı ortalama UV‐A değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Eylül ayı ortalama UV‐A değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Ekim ayı ortalama UV‐A değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Kasım ayı ortalama UV‐A değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Aralık ayı ortalama UV‐A değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama

değere 2008 yılında, en düşük aylık ortalama değere 2007 yılında rastlanılmıştır (Şekil

14).

19

4.1.2. Verilerin Mevsimlik Değerlendirilmesi:

Ankara’nın Brewer Spektrofotometresi mevsimlik UV‐A değerleri

incelendiğinde; maksimum UV‐A değerlerine yaz mevsiminde, minimum UV‐A

değerlerine ise kış mevsiminde rastlanılmaktadır (Şekil 15).

23225,5

31077,9

19330,0

11465,7

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

İLKBAHAR YAZ SONBAHAR KIŞ

UV

-A O

rt.

mW

/m2

Brewer Spektrofotometresi UV-A Verilerindeki Mevsimsel Değişim (2007-2011)

Şekil 15. Ankara'da UV‐A değerlerinin mevsimlik değişimi (2007‐2011).

4.1.3. Verilerin Yıllık Değerlendirilmesi:

Ankara’nın Brewer Spektrofotometresi yıllık toplam UV‐A değerleri

incelendiğinde; 2007‐2011 periyodunda en yüksek yıllık toplam UV‐A değerine 2008

yılında, en düşük yıllık toplam UV‐A değerine ise 2009 yılında rastlanılmıştır (Şekil 16).

20

21763,4 22026,6

20768,5 20984,3 20830,9

0

5000

10000

15000

20000

25000

2007 2008 2009 2010 2011

UV‐A ORT. (m

W/m

2)

Brewer Spektrofotometresi Yıllık Ortalama UV‐A Verilerindeki Değişim (2007‐2011)

Şekil 16. Ankara'da UV‐A değerlerinin yıllık değişimi (2007‐2011).

4.2. Ultraviyole B Verilerinin Değerlendirilmesi:

4.2.1. Verilerin Aylık Değerlendirilmesi:

2007 yılından başlamak üzere aylık ortalama UV‐B değerlerindeki değişim aşağıda

görülmektedir (Şekil 17).

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

UV

-B (m

W/m

2)

Ankara'nın UV-B Radyasyonu Aylık Ortalama Değerleri Değişimi (2007-2011)

2007 2008 2009 2010 2011

Şekil 17. Brewer Spektrofotometre UV‐B radyasyonu aylık ortalama değerlerindeki değişim (2007‐2011).

21

2007‐2011 periyodunda; en yüksek aylık ortalama UV‐B değeri 2008 yılı

Temmuz ayında, en düşük aylık ortalama UV‐B değeri ise 2007 yılı Aralık ayında

hesaplanmıştır (Şekil 17).

Yıllara göre en yüksek aylık ortalama UV‐B değerleri Haziran‐Temmuz ve

Ağustos aylarında, en düşük aylık ortalama UV‐B değerleri ise Aralık‐Ocak aylarında

görülmüştür.

Şekil 18'de Ankara'da aylık ortalama UV‐B radyasyonun yıllara göre değişimi

görülmektedir.

OCAK ŞUBAT MART NİSAN MAYIS HAZİRAN TEMMUZ AĞUSTOS EYLÜL EKİM KASIM ARALIK

2007 136,5 207,1 328 457,4 713,6 746,8 897,9 805,3 674,2 389,9 188,1 88,5

2008 135,5 259 331,6 539,4 629,8 832,6 904,7 856 569,4 370,3 217,3 130,2

2009 134,5 167,2 256,6 452,5 632,4 792,1 786,8 782 563,7 390,1 206,3 101,4

2010 95,53 170,41 347,78 499,8 620,41 661,13 825,28 771,99 642,38 296,76 245,98 121,78

2011 120,3 211,5 355,9 431,81 583,27 719,74 836,38 794,36 640,23 379,46 220,79 138,15

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

UV

-B O

RT

. (m

W/m

2)

Ankara'da Aylık Ortalama UV-B Radyasyondaki Değişim (2007-2011)

2007 2008 2009 2010 2011

Şekil 18. Brewer Spektrofotometre UV‐B radyasyonu aylık ortalamalarının yıllara göre değişimi (2007‐2011).

Ocak ayı ortalama UV‐B değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


22

Şubat ayı ortalama UV‐B değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Mart ayı ortalama UV‐B değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Nisan ayı ortalama UV‐B değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Mayıs ayı ortalama UV‐B değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Haziran ayı ortalama UV‐B değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Temmuz ayı ortalama UV‐B değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Ağustos ayı ortalama UV‐B değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Eylül ayı ortalama UV‐B değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


23

Ekim ayı ortalama UV‐B değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Kasım ayı ortalama UV‐B değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama


Aralık ayı ortalama UV‐B değerlerine bakıldığında; en yüksek aylık ortalama

değere 2011 yılında, en düşük aylık ortalama değere 2007 yılında rastlanılmıştır (Şekil

18).

4.2.2. Verilerin Mevsimlik Değerlendirilmesi:

Ankara’nın Brewer Spektrofotometresi mevsimlik UV‐B değerleri incelendiğinde;

maksimum UV‐B değerlerine yaz mevsiminde, minimum UV‐B değerlerine ise kış

mevsiminde rastlanılmaktadır (Şekil 19).

478,7

800,9

399,7

147,8

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

İLKBAHAR YAZ SONBAHAR KIŞ

UV

-B O

rt.

mW

/m2

Brewer Spektrofotometresi UV-B Verilerindeki Mevsimsel Değişim (2007-2011)

Şekil 19. Ankara'da UV‐B değerlerinin mevsimlik değişimi (2007‐2011).

24

4.2.3. Verilerin Yıllık Değerlendirilmesi:

Ankara’nın Brewer Spektrofotometresi yıllık toplam UV‐B değerleri

incelendiğinde; 2007‐2011 periyodunda en yüksek yıllık toplam UV‐B değerine 2008

yılında, en düşük yıllık toplam UV‐B değerine ise 2009 yılında rastlanılmıştır (Şekil 20).

469,4481,3

438,8441,6

452,7

100

150

200

250

300

350

400

450

500

2007 2008 2009 2010 2011

UV‐B ORT. mW/m

2

Brewer Spektrofotometresi Yıllık Ortalama UV‐B Verilerindeki Değişim (2007‐2011)

Şekil 20. Ankara'da UV‐B değerlerinin yıllık değişimi (2007‐2011).

4.3. Ultraviyole İndeks (UVI) Verilerinin Değerlendirilmesi:

UV İndeks (UVI); Dünya Sağlık Örgütü (World Health Organization‐WHO), Dünya

Meteoroloji Örgütü (World Meteorological Organization‐WMO), Birleşmiş Milletler

Çevre Programı (United Nations Environment Programme‐UNEP) ve Uluslararası

İyonize Olmayan Radyasyon Koruma Komisyonunun (International Commision on Non‐

Ionizing Radiation Protection‐ICNIRP) ortak çalışmayla geliştirilmiştir. Bu çalışma ile UV

radyasyon konusunda halkın uyarılması, bilinçlendirilmesi ve korunma yöntemlerini

benimsemesi amaçlanmıştır (9).

25

UV İndeks (UVI); gün içerisinde, güneş tam tepedeyken yer yüzeyine ulaşması

beklenen ve insan sağlığına zararlı olabilecek UV radyasyon miktarının, 0’dan 15’e

kadar uzanan bir ölçek üzerinde sınıflandırılmasına denir. 1 UV I = 0.025 W/ m2’dir.

ULTRAVİYOLE İNDEKS DEĞERİ ULTRAVİYOLE İNDEKS DERECESİ< 2 DÜŞÜK (LOW)

3 - 5 ORTA (MODERATE)6 - 7 YÜKSEK (HIGH)

8 - 10 ÇOK YÜKSEK (VERY HIGH) 11 + AŞIRI (EXTREME)

Şekil 21. Ultraviyole indeks değer ve renk sınıflandırması.

UV İndeks Değeri

Anlamı ve Alınması Gereken Önlemler

0 ‐ 2

Ultraviyole indeks değeri 0 ile 2 aralığında ise; bu güneşin ultraviyole ışınlarının asgari değerde zararlı olduğunu gösterir. Beyaz, kırmızı saçlı ve çok açık tenli hassas cilt yapısına sahip insanlar dışında, genellikle pek çok kimse, güneşin ekstrem değerlere ulaştığı saat 10.00 – 16.00 arasında ve bu indeks değerlerinde yanmaksızın bir saat güneşte kalabilir.

3 ‐ 5

Bu değerler, düşük risk olasılığını işaret eder. İnsanlar 20 dakika zarar görmeksizin güneşe maruz kalabilirler. Ancak geniş siperlikli şapka ve güneş gözlükleri takmaları önerilmektedir.

6 ‐ 7

İndeksin bu değerleri orta şiddette ultraviyole radyasyonu temsil eder. Olağan cilde sahip insanlar 15 dakika kadar güneşte kalabilirler. Ancak şapka ve gözlük kullanımı şiddetle önerilir. Diğer taraftan, güneşe maruz kalacak olan burun ve kulaklar mutlaka korunmalı, dudaklara koruyucu kremler sürülmelidir.

8 ‐10

Oldukça yüksek ultraviyole radyasyonu temsil eder. Ultraviyole radyasyona maruz kalınması durumunda, olası muhtemel zararlar için risk faktörü bu değerlerde fazladır. 10 dakikadan daha az bir süre güneşte kalınabilir. Şapka ve güneş gözlüğü gibi temel korunma araçlarının yanı sıra, dışarı çıkma zorunluluğu olan insanlar mutlaka gölgelerden yararlanmalı ve pantolonla birlikte uzun kollu giyecekleri tercih etmelidir. İndeksin bu değerlerinde her türlü açık hava sporlarından uzak durulmalıdır.

11‐15

İndeksin bu aralıktaki değerleri, ultraviyole radyasyonun canlılar üzerinde, olası en yüksek risklerini işaret etmektedir. Güneşte kalma süresi 5 dakika ile sınırlı olmalı ve mümkünse dışarı çıkılmamalıdır. Dışarı çıkılmasının kaçınılmaz olduğu durumlarda ise, olabildiğince güneşten korunmalı ve bu amaç doğrultusunda önlemler alınmalıdır.

Tablo 4. UV indeks değeri ve alınması gereken önlemler (3,9).

26

4.3.1. Günlük UVI Verilerinin Değerlendirmesi:

Brewer Spektrofotometresi günlük maksimum UVI verileri incelendiğinde;

2007‐2011 periyodunda maksimum UVI değerinin 10.0, minimum UVI değerinin de 0.2

olduğu, yıllık ortalama UVI değerinin de 4,7‐5,0 arasında değiştiği belirlenmiştir (Şekil

22 ve Tablo 5).

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

15,0

1 100 199 298 397 496 595 694 793 892 991 1090 1189 1288 1387 1486 1585 1684 1783 1882

UV

I

Günler

Ankara'da Günlük Maksimum UVI Değerlerindeki Değişim (2007-2011)

2007 2008 2009 2010 2011

Şekil 22. Ankara'da günlük maksimum UVI değerlerindeki değişim (2007‐2011).

Yıl Ort. UVI Maks. UVI Min. UVI

2007 4,9 10,0 0,2

2008 4,9 10,0 0,3

2009 4,7 10,0 0,3

2010 4,7 9,9 0,2

2011 5,0 9,9 0,4

Tablo 5. Ankara’da Yıllara göre ortalama, maksimum ve minimum UVI’ deki değişim.

2007‐2011 döneminde yılların gün sayılarını UV indeks skalasına göre

değerlendirdiğimizde; radyasyona maruz kalma bakımından çok yüksek (8‐10)

kategoriyi ifade eden aralıkta en fazla gün sayısı 103 günle 2008 yılında, en düşük gün

sayısı 84 günle 2010 yılında görülmüştür.

27

Gün Sayısı ToplamDüşük Orta Yüksek Çok Yüksek Aşırı Gün Sayısı

< 2 3-5 6-7 8-10 > 112007 112 76 63 101 0 3522008 111 96 51 103 0 3612009 119 98 49 95 0 3612010 114 82 68 84 0 3482011 107 91 57 101 0 356

Tablo 6. Ankara’da UV indeks skalasına göre gün sayılarının dağılımı (2007‐2011).

4.3.2. Aylık UVI Verilerinin Değerlendirmesi:

Brewer Spektrofotometresince gün içerisinde ölçülen en yüksek UVI

verilerinden elde edilen aylık ortalama UVI verileri incelendiğinde; en yüksek UVI

değerlerine 2007, 2008, 2010 ve 2011 yıllarında Ağustos ayında, 2009 yılında ise

Haziran ayında rastlanılmıştır. En düşük UVI değerlerine ise, 2007, 2008, 2009 ve 2011

yıllarında Aralık ayında, 2010 yılında ise Ocak ayında rastlanılmıştır (Şekil 23 ve

Tablo 7).

AYLAR

YILLIK ORTALAMALAR ORT 2007 2008 2009 2010 2011 2007‐2011

OCAK 1,3 1,4 1,3 1,0 1,2 1,2

ŞUBAT 2,0 2,5 1,9 1,8 2,2 2,1

MART 3,4 3,4 3,0 3,5 3,8 3,4

NİSAN 4,8 5,7 5,0 5,2 5,0 5,1

MAYIS 7,6 7,0 7,3 6,9 7,4 7,3

HAZİRAN 8,4 8,8 9,0 7,9 8,6 8,5

TEMMUZ 9,1 9,1 8,7 8,8 9,0 9,0

AĞUSTOS 8,1 8,5 8,0 7,8 8,3 8,1

EYLÜL 6,3 5,6 5,7 5,9 6,1 5,9

EKİM 3,5 3,5 3,8 3,0 3,7 3,5

KASIM 1,9 2,0 1,8 2,1 1,9 1,9

ARALIK 0,9 1,1 1,0 1,1 1,2 1,0

Tablo 7. Aylık ortalama UVI değerlerindeki değişim (2007‐2011).

28

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

15,0

OC

AK

ŞU

BA

T

MA

RT

NİS

AN

MA

YIS

HA

ZİR

AN

TEM

MU

Z

AĞ

US

TOS

EY

LÜL

EKİM

KA

SIM

AR

ALI

K

UV

İnd

eks

(UV

I)

Ankara'da Aylık Ortalama Maksimum UV indeks (UVI) Değerlerinin Yıllara Göre Değişimi

ORT 2007

ORT 2008

ORT 2009

ORT 2010

ORT 2011

ORT 2007-2011

Şekil 23. Ankara'da aylık ortalama UVI değerlerinin değişimi (2007‐2011).

Ocak ayları içerisinde en yüksek UVI değerinin 1,4 ile 2008 yılında, en düşük UVI

değerinin ise 1,0 ile 2010 yılında olduğu belirlenmiştir.

Şubat ayları içerisinde en yüksek UVI değerinin 2,5 ile 2008 yılında, en düşük

UVI değerinin ise 1,8 ile 2010 yılında olduğu belirlenmiştir.

Mart ayları içerisinde en yüksek UVI değerinin 3,8 ile 2011 yılında, en düşük UVI


Nisan ayları içerisinde en yüksek UVI değerinin 5,7 ile 2008 yılında, en düşük


Mayıs ayları içerisinde en yüksek UVI değerinin 7,6 ile 2007 yılında, en düşük


29

Haziran ayları içerisinde en yüksek UVI değerinin 9,0 ile 2009 yılında, en düşük


Temmuz ayları içerisinde en yüksek UVI değerinin 9,1 ile 2007 ve 2008

yıllarında, en düşük UVI değerinin ise 8,7 ile 2009 yılında olduğu belirlenmiştir.

Ağustos ayları içerisinde en yüksek UVI değerinin 8,5 ile 2008 yılında, en düşük


Eylül ayları içerisinde en yüksek UVI değerinin 6,3 ile 2007 yılında, en düşük UVI


Ekim ayları içerisinde en yüksek UVI değerinin 3,8 ile 2009 yılında, en düşük UVI


Kasım ayları içerisinde en yüksek UVI değerinin 2,1 ile 2010 yılında, en düşük


Aralık ayları içerisinde en yüksek UVI değerinin 1,2 ile 2011 yılında, en düşük

UVI değerinin ise 0,9 ile 2007 yılında olduğu belirlenmiştir (Şekil 23).

30

4.3.3. Mevsimlik UVI Verilerinin Değerlendirmesi:

Ankara’nın Brewer Spektrofotometresi mevsimlik UVI değerleri incelendiğinde;

maksimum UVI değerlerine yaz mevsiminde, minimum UVI değerlerine ise kış

mevsiminde rastlanılmaktadır (Şekil 24).

5,3

8,5

3,8

1,4

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

15,0


UVI

Ankara'da Mevsimlik UVI Değerlerindeki Değişim (2007‐2011)

Şekil 24. Ankara'da mevsimlik ortalama UVI değerlerinin değişimi (2007‐2011).

5. ANKARA İÇİN TOMS (OMI) UYDU GÖZLEMLERİ İLE BREWER VE OZONSONDE TOPLAM OZON VERİLERİNİN BİRLİKTE DEĞERLENDİRMESİ

5.1. TOMS (OMI) Uydu Gözlemleri Toplam Ozon Değerlendirmesi:

Toplam Ozon Haritalama Sistemi (Total Ozone Mapping Spectrometer‐TOMS)

NASA tarafından ozon gözlemlerinde kullanılan ve ozon ölçen bir sensördür. Gözlemler

uydulara yerleştirilen spektrometreler tarafından yapılmakta ve elde edilen veriler

TOMS ozon verisi olarak isimlendirilmektedir.

31

Şekil 25. Earth Probe toplam ozon haritalama sistemi (TOMS).

Toplam Ozon ölçümlerine ilk olarak Nimbus‐7 uydusuyla Ekim‐1978’de

başlanmış ve Mayıs‐1993’te son bulmuştur. Ardından, Meteor‐3 uydusu üzerinden

yapılan ölçümler Eylül‐1991’de başlamış ve Kasım 1994’de son bulmuştur. Aralık 1994‐

Haziran 1996 tarihleri arasında teknik nedenlerden dolayı ozon ölçümü yapılamamıştır.

Adeos uydusu ile Eylül‐1996 ve Temmuz‐1997 tarihleri arasında ölçümler yapılmıştır.

Earth Probe uydusu üzerinden Ağustos‐1996 ile Aralık 2005 tarihleri arasında ölçümler

yapılmıştır. Son olarak, Ozon İzleme Sistemi (Ozone Monitoring Instrument‐OMI) ile

toplam ozon ölçümlerine 10.01.2004 tarihinde başlanmış ve halen ölçümlere devam

edilmektedir (6).

32

5.1.1. TOMS (OMI) Uydu Gözlemlerinin Aylık Değerlendirmesi:

Ankara’nın 1984 yılından başlamak üzere aylık ortalama toplam ozon

değerlerindeki değişim aşağıda görülmektedir (Şekil 26).

200

250

300

350

400

450

500

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

To

pla

m O

zon

(DU

)

Yıllar

Ankara'da Aylık Ortalama TOMS (OMI) Verilerine Göre Ozondaki Değişim (1984-2011)

Maks. 416,0 DU

Mart 1987

Min. 267,3 DUKasım 2010

1995 - 1996

Şekil 26. TOMS (OMI) uydu aylık ortalama değerlerindeki değişim (1984‐2011).

1984‐2011 periyodunda; en yüksek aylık ortalama toplam ozon değerinin 1987

yılı Mart ayında, en düşük aylık ortalama toplam ozon değeri de 2010 yılı Kasım ayında

olduğu belirlenmiştir. Uzun yıllar (1984‐2011) ortalama toplam ozon değeri ise 316,5

DU olarak hesaplanmıştır (Şekil 26). Bu sonuç ozonsonde ve Brewer ölçümleri ile de

oldukça uyumludur.

33

5.1.2. TOMS (OMI) Uydu Gözlemlerinin Yıllık Değerlendirmesi:

322

315 31

8

329

319

319

313

328

318

305 31

4

287

318 32

2

312

314

312

312 31

9

309 31

7 321

319

308

322

323

314

200

250

300

350

400

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

To

pla

m O

zon

(D

U)

Yıllar

Ankara'da TOMS (OMI) Uydu Gözlemlerine Göre Yıllık Ortalama Toplam Ozondaki Değişim (1984-2011)

Uzun Yıllar Ort.: 316.5 DU

Şekil 27. Ankara'da uydu gözlemlerine göre yıllık ortalama toplam ozon değerlerinin değişimi (2007‐2011).

Uzun yıllar ortalama toplam ozon değerinin 316,5 DU olduğu noktasından

hareketle; 1984, 1986, 1987, 1988, 1989, 1991, 1992, 1997, 1998, 2003, 2005, 2006,

2007, 2009 ve 2010 yıllarında ortalamanın üzerinde (15 yıl), 1985, 1990, 1993, 1999,

2000, 2001, 2002, 2004, 2008 ve 2011 yıllarında ortalamanın altında (10 yıl) değerler

elde edilmiştir. 1995 yılında hiç ölçüm yapılmamış, 1996 yılında ise eksik veri

bulunduğundan değerlendirme dışında tutulmuştur (Şekil 27).

5.1.3. TOMS (OMI) Uydu, Brewer ve Ozonsonde Toplam Ozon Ölçümlerinin Birlikte

Değerlendirmesi:

Bu bölümde Ankara’ya ait uydular tarafından yapılan toplam ozon gözlemleri ile

yer tabanlı Brewer ve Ozonsonde toplam ozon ölçüm sonuçlarının birlikte

değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada, Brewer Spektrofotometresinin kurulduğu

09.11.2006 tarihinden başlamak üzere 2011 yılı sonuna kadar elde edilen değerler

kullanılmış ve aralarındaki ilişki araştırılmıştır.

34

TOMS (OMI) uydu ile Brewer Spektrofotometre toplam ozon verileri arasındaki

ilişki istatistiki olarak araştırılmış ve korelasyon katsayısı R=0,98 olarak elde edilmiştir.

Bu sonuç, her iki ölçüm sisteminden elde edilen veriler arasında istatistikî olarak çok

kuvvetli bir ilişki bulunduğunu göstermektedir (Şekil 28).

200

250

300

350

400

450

500

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

Toplam Ozon (D

U)

Yıllar

TOMS (OMI) Uydu Verileri ile Brewer S. Verileri Arasındaki Değişim (2007‐2011)

TOMS (OMI) Brewer

Kor. KatsayısıR = 0,98

Şekil 28. TOMS (OMI) uydu verileri ile Brewer S. verileri arasındaki ilişki (2007‐2011).

Aynı şekilde Ozonsonde‐Brewer Spektrofotometre, Ozonsonde‐TOMS (OMI)

uydu toplam ozon ölçüm verileri arasındaki ilişki istatistiki olarak araştırılmış ve

korelasyon katsayıları R=0,89 olarak elde edilmiştir. Bu sonuç, her iki ölçüm

sisteminden elde edilen veriler arasında istatistikî olarak kuvvetli bir ilişki bulunduğunu

göstermektedir (Şekil 29).

35

100

150

200

250

300

350

400

450

500

01.1

1.20

06

01.0

1.20

07

01.0

3.20

07

01.0

5.20

07

01.0

7.20

07

01.0

9.20

07

01.1

1.20

07

01.0

1.20

08

01.0

3.20

08

01.0

5.20

08

01.0

7.20

08

01.0

9.20

08

01.1

1.20

08

01.0

1.20

09

01.0

3.20

09

01.0

5.20

09

01.0

7.20

09

01.0

9.20

09

01.1

1.20

09

01.0

1.20

10

01.0

3.20

10

01.0

5.20

10

01.0

7.20

10

01.0

9.20

10

01.1

1.20

10

01.0

1.20

11

01.0

3.20

11

01.0

5.20

11

01.0

7.20

11

01.0

9.20

11

01.1

1.20

11

01.0

1.20

12

To

pla

m O

zon

(D

U)

Tarih

Brewer, TOMS (OMI) ve Ozonsonde Toplam Ozon (TOZ) Değerlerinin Karşılaştırılması (09.11.2006-31.12.2011)

BREWER TOZ TOMS TOZ Ozonsonde TOZ

Brewer‐TOMS Kor. Kats: 0,98

Ozonsonde‐TOMS Kor. Kats: 0,89Ozonsonde‐Brewer Kor. Kats: 0,89

Şekil 29. Ankara'nın Brewer, TOMS (OMI) uydu ve Ozonsonde toplam ozon değerlerinin karşılaştırması değişimi (2007‐2011).

6. TREND ANALİZİ

6.1. Man‐Kendall Korelasyon Katsayısı (Trend Analizi):

Orijinal xi değerleri yerine küçükten büyüğe (u(t) dizisinin elde edilmesi için) ve

büyükten küçüğe (kontrol amaçlı u’(t) dizisinin elde edilmesi için) oluşturulan sıralı

dizideki sıra numaralarına karşılık gelen yi değerleri kullanılarak her yi değeri için (i>j)

olmak üzere önündeki yj elemanlarının sayısı şeklinde tanımlanan bir ni sayısı Yi>Yj olan

sıra numaralarının sayısı hesaplanarak bulunur (10).

Test istatistiği “t”,

t=

n

iin

1

eşitliği ile gösterilir. Test istatistiğinin dağılım fonksiyonu boş hipotez altında

yaklaşık normaldir.

36

Dağılım fonksiyonunun ortalaması E(t) ve varyansı Var(t);

E(t)=n(n‐1)/4; Var(t)=n(n‐1)*(2n+5)/72 eşitlikleri ile gösterilir. Sınama örneklem değeri

u(t)=(t‐E(t)/ )(tVar eşitliği ile gösterildiğinde boş hipotez u(t)’nin mutlak değerleri

düşünüldüğünde büyük değerler için reddedilir.

Hesaplanan u(t) değerinin istenen bir anlamlılık durumunda u(t)>0 ise artan;

u(t) <0 ise azalan yönde bir trendin varlığından söz edilir.

Mann‐Kendall sıra korelasyon katsayılarının anlamlılığı dağılımın iki yanlı şekline

göre sınanır (z tablosundan bulunur). ‐1.96 < | u(t) veya (z) | < 1.96 bu şartı sağlamazsa

yani trend varsa, işarete göre yorum yapılır. Z değeri, bu değerler arasında kaldığında

istatistik yönden anlamlı herhangi bir trendin varlığından söz edilmez (10).

6.1.1. Ozonsonde Değerlerinin Trend Analizi:

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

u(t

)-u

'(t)

Yıllar

Ozonsonde Yıllık Ortalama Ozon Değerlerinin Trend Analizi (1994‐2011)

u(t) u'(t)

z = ‐0,871

Şekil 30. Ozonsonde yıllık ortalama değerleri trend analizi (1994‐2011).

37

Ozonsonde yıllık ortalama değerlerinin trend analizine bakıldığında; % 5

anlamlılık düzeyinde z= ‐0.871 değeri z= ± 1.96 sınırları içerisinde olduğundan, trend

azalma eğiliminde olmasına rağmen istatistiksel açıdan önemli olmadığı söylenebilir

(Şekil 30).

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

u(t)‐u'(t)

YILLAR

Ozonsonde İlkbahar Mevsimi Ortalama Ozon Değerlerinin Trend Analizi (1994‐2011)

u(t) u'(t)

z = ‐0,492

Şekil 31. Ozonsonde ilkbahar mevsimi ortalama ozon değerleri trend analizi (1994‐2011).

Ozonsonde ilkbahar mevsimi ortalama ozon değerlerinin trend analizine

bakıldığında; % 5 anlamlılık düzeyinde z= ‐0.492 değeri z= ± 1.96 sınırları içerisinde

olduğundan, trend azalma eğiliminde olmasına rağmen istatistiksel açıdan önemli

olmadığı söylenebilir (Şekil 31).

38

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

1994 1995 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

u(t)‐u'(t)

YILLAR

Ozonsonde Yaz Mevsimi Ortalama Ozon Değerlerinin Trend Analizi (1994-2011)

u(t) u'(t)

z = 0,741

Şekil 32. Ozonsonde yaz mevsimi ortalama ozon değerleri trend analizi (1994‐2011).

Ozonsonde yaz mevsimi ortalama ozon değerlerinin trend analizine

bakıldığında; % 5 anlamlılık düzeyinde z= 0.741 değeri z= ± 1.96 sınırları içerisinde

olduğundan, trend artma eğiliminde olmasına rağmen istatistiksel açıdan önemli


39

-3,5

-2,5

-1,5

-0,5

0,5

1,5

2,5

3,5

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

u(t)‐u'(t)

YILLAR

Ozonsonde SonbaharMevsimi Ortalama Ozon Değerlerinin Trend Analizi (1994‐2011)

u(t) u'(t)

z = ‐0,227

Şekil 33. Ozonsonde sonbahar mevsimi ortalama ozon değerleri trend analizi (1994‐2011).

Ozonsonde sonbahar mevsimi ortalama ozon değerlerinin trend analizine

bakıldığında; % 5 anlamlılık düzeyinde z= ‐0.227 değeri z= ± 1.96 sınırları içerisinde

olduğundan, trend azalma eğiliminde olmasına rağmen istatistiksel açıdan önemli


40

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

1994 1995 1996 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

u(t

)-u

'(t)

YILLAR

Ozonsonde Kış Mevsimi Ortalama Ozon Değerlerinin Trend Analizi (1994-2011)

u(t) u'(t)

z = ‐1,730

Şekil 34. Ozonsonde kış mevsimi ortalama ozon değerleri trend analizi (1994‐2011).

Ozonsonde kış mevsimi ortalama ozon değerlerinin trend analizine bakıldığında;

% 5 anlamlılık düzeyinde z= ‐1.730 değeri z= ± 1.96 sınırları içerisinde olduğundan,

trend azalma eğiliminde olmasına rağmen istatistiksel açıdan önemli olmadığı

söylenebilir (Şekil 34).

41

6.1.2. Brewer Spektrofotometre Değerlerinin Trend Analizi:

-3

-2

-1

0

1

2

3

2007

1 3 5 7 9

11

2008

1 3 5 7 9

11

2009

1 3 5 7 9

11

2010

1 3 5 7 9

11

2011

1 3 5 7 9

11u(t

)-u

'(t)

AYLAR

Brewer Aylık Ortalama Ozon Değerlerinin Trend Analizi (2007-2011)

u(t) u'(t)

z = ‐1,123

Şekil 35. Brewer aylık ortalama ozon değerleri trend analizi (2007‐2011).

Brewer aylık ortalama ozon değerlerinin trend analizine bakıldığında; % 5

anlamlılık düzeyinde z= ‐1.123 değeri z= ± 1.96 sınırları içerisinde olduğundan, trend

azalma eğiliminde olmasına rağmen istatistiksel açıdan önemli olmadığı söylenebilir

(Şekil 35).

42

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

420

06

11

2007

1 3 5 7 9 11

2008

1 3 5 7 9 11

2009

1 3 5 7 9 11

2010

1 3 5 7 9 11

2011

1 3 5 7 9 11

u(t

)-u

'(t)

AYLAR

Brewer Aylık Ortalama UVI Değerlerinin Trend Analizi (2006 Kasım-2011)

u(t) u'(t)

z = 0,601

Şekil 36. Brewer aylık ortalama UVI değerleri trend analizi (2007‐2011).

Brewer aylık ortalama UVI değerlerinin trend analizine bakıldığında; % 5

anlamlılık düzeyinde z= 0,601 değeri z= ± 1.96 sınırları içerisinde olduğundan, trend

artma eğiliminde olmasına rağmen istatistiksel açıdan önemli olmadığı söylenebilir

(Şekil 36).

7. SONUÇ

Ozonsonde ve Brewer toplam ozon ölçümlerine göre; en yüksek aylık ortalama

değerler Mart‐Nisan, en düşük toplam ozon değerler ise Ekim‐Kasım aylarında

görülmektedir.

43

Mevsimlik olarak en yüksek değer ilkbahar, en düşük değer ise sonbahar

mevsiminde görülmektedir.

Ozonsonde uzun yıllar (1994‐2011) en yüksek yıllık ortalama toplam ozon

değeri 1998 yılında, en düşük yıllık ortalama toplam ozon değeri ise 1997

yılında görülmüştür.

Brewer uzun yıllar (2007‐2011) en yüksek yıllık ortalama toplam ozon değeri

2009 yılında, en düşük yıllık ortalama toplam ozon değeri ise 2008 yılında

görülmüştür.

Brewer UV‐A, UV‐B ve UVI ölçümlerine göre; en yüksek aylık ortalama değerler

Haziran‐Temmuz‐Ağustos, en düşük aylık ortalama değerler ise Aralık‐Ocak

aylarında görülmektedir.

Mevsimlik olarak en yüksek değerler yaz, en düşük değerler ise kış mevsiminde

görülmektedir.

Uzun yıllar (2007‐2011) en yüksek yıllık toplam UV‐A ve UV‐B değerleri 2008

yılında, en düşük yıllık toplam UV‐A ve UV‐B değerleri 2009 yılında, UVI değeri

ise 2010 yılında görülmüştür.

TOMS (OMI) uydu toplam ozon verilerine göre; en yüksek aylık ortalama değer

Mart, en düşük toplam ozon değer ise Ekim ayında görülmektedir.

44

Mevsimlik olarak en yüksek değer ilkbahar, en düşük değer ise sonbahar

mevsiminde görülmektedir.

1984‐2011 periyodunda; en yüksek aylık ortalama toplam ozon değeri 1987 yılı

Mart ayında, en düşük aylık ortalama toplam ozon değeri de 2010 yılı Kasım

ayında görülmüştür.

TOMS (OMI) uydu uzun yıllar (1984‐2011) en yüksek yıllık ortalama toplam ozon

eğeri 1987 yılında, en düşük yıllık ortalama toplam ozon değeri ise 1993 yılında

görülmüştür.

Brewer, TOMS (OMI) ve Ozonsonde verilerinin istatistikî değerlendirmesine

göre; TOMS (OMI) uydu ile Brewer Spektrofotometre toplam ozon verileri

arasında istatistikî olarak çok kuvvetli (R=0,98) bir ilişki,

Ozonsonde‐Brewer, Ozonsonde‐TOMS (OMI) uydu toplam ozon ölçüm verileri

arasında ise istatistikî olarak kuvvetli (R=0,89) bir ilişki olduğu belirlenmiştir.

Trend analizlerine bakıldığında; istatistiksel açıdan anlamlı olmamasına

rağmen, UVI ve ozonsonde yaz mevsimi trend analizleri haricinde azalma

eğilimleri görülmektedir.

45

8. KAYNAKLAR

1‐ Vaisala Kullanım Kılavuzu, OES‐U101en‐1.2,1996.

2‐ http://www.woudc.org/data/Metadata/platform_e.html, 28.02.2012.

3‐ Acar, Y., Özünlü, M. ve Ekici, M., 2004. Ozon ve Ozon Tabakasının Önemi Kitabı,

Meteoroloji Genel Müdürlüğü Yayınları, Ankara.

4‐ http://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/ozone/, 23.02.2012.

5‐ Brewer MKIII Kullanım Kılavuzu, Kipp&Zonen, 2005.

6‐ http://toms.gsfc.nasa.gov/ozone/ozone_v8.html 27.02.2012.

7‐ http://www.mgm.gov.tr/arastirma/ozon‐ve‐uv.aspx?s=olcumler, 27.02.2012.

8‐ http://www.deu.edu.tr/userweb/bayram.kahraman/dosyalar/PratikBilgiler.pdf

27.02.2012.

9‐ http://www.who.int/uv/intersunprogramme/activities/uv_index/en/, 28.02.2012.

10‐ World Meteorological Organization, On The Statistical Analysis Of Series Of

Observations, Technical Note No:143, 1990.

t.c. orman ve su İŞlerİ bakanliĞi meteoroloji …...viyana sözleşmesi ve montreal protokolü...

Documents