Research Article

ERA5 ve ERA-INTERİM RÜZGARLARI İLE ÇALIŞTIRILAN SWAN MODEL SONUÇLARININ PERFORMANS ANALİZİ

Volume: 25 Number: 1 April 30, 2020
EN TR

ERA5 ve ERA-INTERİM RÜZGARLARI İLE ÇALIŞTIRILAN SWAN MODEL SONUÇLARININ PERFORMANS ANALİZİ

Abstract

Bu çalışmada, Avrupa Orta Vadeli Hava Tahmin Merkezi (ECMWF)’nin yeni yeniden değerlendirme (reanaliz) veri setinin Karadeniz bölgesi dalga tahminine katkı yapıp yapmadığı araştırılmıştır. Bu maksatla, ECMWF’in veri tabanından hem ERA5 hem de mukayese yapmak maksadıyla ERA-Interim veri setlerinin rüzgar verileri indirilmiştir. Performans değerlendirilmesi için dalga tahminlerini gerçekleştirmek maksadı ile bu rüzgar verisini kullanan üçüncü nesil dalga tahmin modeli olan SWAN varsayılan ayarlamalı olarak çalıştırılmıştır. Varsayılan ayarlamalı SWAN simülasyonu sonucunda belirgin dalga yüksekliği (Hm0), ortalama dalga periyodu (Tm02) ve ortalama dalga yönü gibi dalga parametreleri elde edilmiştir. Bu tahminler 1996 yılında NATO TU-WAVES projesi kapsamında Karadeniz’e kurulan şamandıra ölçüm istasyonlarından üçünün (Gelendzhik, Hopa, Sinop) dalga ölçümleri ile kıyaslanarak performansları irdelenmiştir. Performans değerlendirmesi sırasında hata istatistiği parametreleri, zaman serisi grafikleri, saçılım diyagramları, kuantil grafikleri ve dalga gülleri incelenmiştir. Hata istatistiği parametrelerinde örneğin Hopa şamandıra ölçüm verisi ile model veri setleri kıyaslandığında, belirgin dalga yüksekliğinde gözlenen ortalamaların farkı (bias) ERA-Interim veri setinde 0,317 m iken ERA5 veri setinde 0,261 m değerini almıştır. Tüm bu değerlendirme süreci sonucunda ise, Karadeniz özelinde ECMWF tarafından son yıllarda üretilmiş ERA5 model rüzgarlarının dalga modellerine girdi olarak tanımlandığında ERA-Interim rüzgarlarına kıyasla daha doğru dalga tahmini sağladığı sonucuna varılmıştır.

Keywords

Thanks

Çalışma kapsamında kullanılan dalga tahmin modeli için Delft Üniversitesi SWAN araştırma grubuna, çalışmada kullanılan rüzgar verileri olan ERA5 ve ERA-Interim için ECMWF’ye, Karadeniz’in batimetrisini temin ettiğimiz GEBCO’ya, gerekli olan şamandıra ölçüm verilerinin paylaşımından dolayı NATO TU-WAVES Projesinin yürütücüsü Prof. Dr. Erdal Özhan’a ve bu projeye desteklerinden ötürü NATO İstikrar İçin Bilim Programına teşekkür ederiz.

References

  1. 1. Appendini CM, Torres-Freyermuth A, Oropeza F, Salles P, Lopez J, Mendoza ET. (2012) Wave modelling performance in the Gulf of Mexico and Western Caribbean: wind reanalysis assessment. Applied Ocean Research, 39, 20–30. doi:10.1016/j.apor.2012.09.004
  2. 2. Ardhuin F, Bertotti L, Bidlot J-R, Cavaleri L, Filipetto V, Lefevre J-M, Wittman P. (2007) Comparison of wind and wave measurements and models in the Western Mediterranean Sea. Ocean Engineering, 34, 526–541. doi:10.1016/j.oceaneng.2006.02.008
  3. 3. Battjes, J.A, Janssen, J.P.F.M. (1978) Energy loss and set-up due to breaking of random waves. Proceedings of the Sixth Conference on Coastal Engineering, ASCE, 569-587. doi:10.1061/9780872621909.034
  4. 4. Bolanos-Sanchez R, Sanchez-Arcilla A, Cateura J. (2007) Evaluation of two atmospheric models for wind-wave modelling in the NW Mediterranean, Journal of Marine Systems, 65, 336–353. doi:10.1016/j.jmarsys.2005.09.014
  5. 5. Booij N, Holthuijsen LH, Ris RC. (1999) A third-generation wave model for coastal regions. Model description and validation, Journal of Geophysical Research, 104(C4), 7649–7666. doi:10.1029/98JC02622
  6. 6. Caires S, Sterl A, Bidlot JR, Graham N, Swail V. (2004) Intercomparison of different wind–wave reanalysis. Journal of Climate, 17(10), 1893–1913. doi:10.1175/1520-0442(2004)017<1893:IODWR>2.0.CO;2
  7. 7. Cavaleri, L. ve Sclavo, M. (2006) The calibration of wind and wave model data in the Mediterranean Sea, Coastal Engineering, 53, 613-627. doi:10.1016/j.coastaleng.2005.12.006
  8. 8. Chelton DB, Freilich MH. (2005) Scatterometer-based assessment of 10-m wind analyses from the operational ECMWF and NCEP numerical weather prediction models, Monthly Weather Review, 133, 409–429. doi:10.1175/MWR-2861.1

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Civil Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

April 30, 2020

Submission Date

February 13, 2020

Acceptance Date

March 25, 2020

Published in Issue

Year 2020 Volume: 25 Number: 1

APA
Çalışır, E., & Akpınar, A. (2020). ERA5 ve ERA-INTERİM RÜZGARLARI İLE ÇALIŞTIRILAN SWAN MODEL SONUÇLARININ PERFORMANS ANALİZİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 25(1), 65-80. https://doi.org/10.17482/uumfd.688805
AMA
1.Çalışır E, Akpınar A. ERA5 ve ERA-INTERİM RÜZGARLARI İLE ÇALIŞTIRILAN SWAN MODEL SONUÇLARININ PERFORMANS ANALİZİ. UUJFE. 2020;25(1):65-80. doi:10.17482/uumfd.688805
Chicago
Çalışır, Emre, and Adem Akpınar. 2020. “ERA5 Ve ERA-INTERİM RÜZGARLARI İLE ÇALIŞTIRILAN SWAN MODEL SONUÇLARININ PERFORMANS ANALİZİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 25 (1): 65-80. https://doi.org/10.17482/uumfd.688805.
EndNote
Çalışır E, Akpınar A (April 1, 2020) ERA5 ve ERA-INTERİM RÜZGARLARI İLE ÇALIŞTIRILAN SWAN MODEL SONUÇLARININ PERFORMANS ANALİZİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 25 1 65–80.
IEEE
[1]E. Çalışır and A. Akpınar, “ERA5 ve ERA-INTERİM RÜZGARLARI İLE ÇALIŞTIRILAN SWAN MODEL SONUÇLARININ PERFORMANS ANALİZİ”, UUJFE, vol. 25, no. 1, pp. 65–80, Apr. 2020, doi: 10.17482/uumfd.688805.
ISNAD
Çalışır, Emre - Akpınar, Adem. “ERA5 Ve ERA-INTERİM RÜZGARLARI İLE ÇALIŞTIRILAN SWAN MODEL SONUÇLARININ PERFORMANS ANALİZİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 25/1 (April 1, 2020): 65-80. https://doi.org/10.17482/uumfd.688805.
JAMA
1.Çalışır E, Akpınar A. ERA5 ve ERA-INTERİM RÜZGARLARI İLE ÇALIŞTIRILAN SWAN MODEL SONUÇLARININ PERFORMANS ANALİZİ. UUJFE. 2020;25:65–80.
MLA
Çalışır, Emre, and Adem Akpınar. “ERA5 Ve ERA-INTERİM RÜZGARLARI İLE ÇALIŞTIRILAN SWAN MODEL SONUÇLARININ PERFORMANS ANALİZİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol. 25, no. 1, Apr. 2020, pp. 65-80, doi:10.17482/uumfd.688805.
Vancouver
1.Emre Çalışır, Adem Akpınar. ERA5 ve ERA-INTERİM RÜZGARLARI İLE ÇALIŞTIRILAN SWAN MODEL SONUÇLARININ PERFORMANS ANALİZİ. UUJFE. 2020 Apr. 1;25(1):65-80. doi:10.17482/uumfd.688805

Cited By

Announcements:

30.03.2021-Beginning with our April 2021 (26/1) issue, in accordance with the new criteria of TR-Dizin, the Declaration of Conflict of Interest and the Declaration of Author Contribution forms fulfilled and signed by all authors are required as well as the Copyright form during the initial submission of the manuscript. Furthermore two new sections, i.e. ‘Conflict of Interest’ and ‘Author Contribution’, should be added to the manuscript. Links of those forms that should be submitted with the initial manuscript can be found in our 'Author Guidelines' and 'Submission Procedure' pages. The manuscript template is also updated. For articles reviewed and accepted for publication in our 2021 and ongoing issues and for articles currently under review process, those forms should also be fulfilled, signed and uploaded to the system by authors.