Otomatik ve Manuel Kar-Su Eşdeğeri Ölçümlerinin Karşılaştırılması; Ilgaz Dağı Örneği

Öz

Yeryüzünün özellikle sub-tropikal kuşakta yer alan diğer pek çok ülkesinde olduğu gibi Ülkemizde de başta gelen ve sosyo-ekonomik sonuçları bakımından önemli etkileri bulunan iklim özelliği kuraklıktır. Ülkemizdeki yıllık yağış miktarları bölgeden bölgeye oldukça farklılık göstermektedir. Buna ilave olarak artan iklim değişikliği etkisi ile gittikçe fazlalaşan düzensiz yağışlar da göz önüne alındığında su kaynaklarımızdan çevreci ve sürdürülebilir olarak faydalanmak, su kaynaklı olası afetlerden korunmak için yüzey suyu potansiyelimizin mekânsal ve zamansal durumunu mümkün olabildiğince doğru olarak tahmin edebilmek büyük önem arz eder. Bu açıdan bakıldığında kar kütlesindeki suyun miktarı su kaynaklarımızın yönetiminde önemli bir bileşen olarak ortaya çıkmaktadır. Kar kütlesinin içerdiği su miktarı, kısaca karın eridiğinde meydana getireceği su miktarı olarak tarif edilebilen, mm veya cm olarak ifade edilen kar-su eşdeğeri (SWE) ölçümleri ile belirlenmektedir. Kar-su eşdeğeri ölçümleri yaygın olarak kar numune tüpleri veya kar yastıkları kullanılarak yapılmakta olup ölçümler arazi ve hava şartlarına bağlı olarak belirli aralıklarla gerçekleştirilebilmektedir. Bununla birlikte, geliştirilen yeni ölçüm teknikleri kar-su eşdeğeri ölçümlerinin otomatik ve güvenilir sonuçlar verdiğini belirtmektedir. Bu çalışmada, A.B.D. menşeli bir firma tarafından geliştirilen CS725 kar-su eşdeğeri ölçüm sensörü arazide test edilmiş, sensör vasıtası ile elde edilen kar-su eşdeğer verileri, kar numune tüpü yöntemiyle elde edilen ölçüm değerleri ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, sensör tarafından yapılan ölçümlerin bir kısmının cihaza ait katalogda belirtilen doğruluk aralığında kaldığı, bazılarının ise katalogda belirtilen doğruluk aralığının dışına çıktığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Kar-Su Eşdeğeri
• Kar Numune Tüpü
• CS725
• Kar-Su Eşdeğeri Sensörü

Comparison of Automatic and Manual Snow-Water Equivalent Measurements; Mount Ilgaz Case Study

Abstract

As in many other countries, especially situated in sub-tropical region of the world, drought is the most substantial and leading climate feature in which has vital effects in terms of socio-economic consequences. Annual precipitations dramatically differ among the regions in Turkey. In addition, taking into account the more and more irregular rainfall regimes occurring due to growing climate change effect, the estimation of the spatial and temporal variability of surface water potential as accurately as possible over the basin is of great importance for the management of water resources environmentally and sustainably, and also for flood forecasting. In this context, the amount of water existing in snowpack emerges as an important component for the management of water resources. As the amount of water contained in the snow cover, snow-water equivalent (SWE), is expressed in mm or cm can be briefly described as the standard for summarizing local site and basin snowpack conditions. Snow sample tubes or snow pillows are widely used as measurement techniques of SWE. However, more practical and accurate measurement technique has always been the subject of research. Therefore, in this study, recently proposed snow-water equivalent measurement sensor (CS725) developed by a private company in the USA was experienced on the test field. The SWE data obtained through the sensor were compared with the data measured by the snow sample tube. As a result, it was observed that some of the measurements recorded by the sensor remained within the accuracy range specified in the catalog of the device, and some of them were out of the accuracy range specified in the same catalog.

Keywords

• Snow-Water Equivalence
• Snow Sample Tubes
• CS725
• Snow-Water Equivalence Sensor

Kaynakça

1. Appel, F., Koch, F., Rösel, A., Klug, P., Henkel, P., Lamm, M., ve Bach, H. (2019). Advances in snow hydrology using a combined approach of GNSS in situ stations, hydrological modelling and earth observation—a case study in Canada. Geosciences, 9(1), 44. DOI: https://doi.org/10.3390/geosciences9010044
2. Boike, J., Westermann, S., Gallet, J. C., Jentzsch, K., Cable, B., Bornemann, N., ve Lange, S., (2020). Near real-time observations of snow water equivalent for SIOS on Svalbard-SWESOS. SIOS., Polar Night Week, Svalbard Science Centre, Longyerbyen, 13-17 January 2020.
3. Choquette, Y., Ducharme, P., ve Rogoza, J., (2013). CS725, An accurate sensor for the snow water equivalent and soil moisture measurements. In Proceedings of the International Snow Science Workshop, Grenoble, France (pp. 7-11).
4. Ducharme, P., Houdayer, A., Choquette, Y., Kapfer, B., ve Martin, J. P. (2015). Numerical simulation of terrestrial radiation over a snow cover. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 32(8), 1478-1485. DOI: https://doi.org/10.1175/JTECH-D-14-00100.1
5. Gençer, M., Uğurlu, A., Kacar, M., Özcan, H., Kesim A. ve Aydın B., (2005). Hidrometeoroloji. T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı, Meteoroloji Genel Müdürlüğü Yayınları, s:18, Ankara.
6. Kirkham J.D., Koch I., Saloranta T.M., Litt M., Stigter E.E., Møen K., Thapa A., Melvold K. ve Immerzeel W.W. (2019). Near real- time measurement of snow water equivalent in the Nepal Himalayas, Front. Earth Sci., 7:177. DOI: https://doi.org/10.3389/feart.2019.00177
7. Leppänen, L., Kontu, A., ve Pulliainen, J. (2018). Automated measurements of snow on the ground in Sodankylä. Geophysica, 53(1), 45-64.
8. MGM (Meteoroloji Genel Müdürlüğü),(2020), 2019 Yılı İklim değerlendirmesi Araştırma Dairesi Başkanlığı yayını, T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı, Meteoroloji Genel Müdürlüğü Ankara. s:10.

9. Smith, C. D., Kontu, A., Laffin, R., ve Pomeroy, J. (2017), An assessment of two automated snow water equivalent instruments during the WMO solid precipitation intercomparison experiment. The Cryosphere, 11, 101-116. DOI: https://doi.org/10.5194/tc-11-101-2017
10. URL 1, Campbell, (2020), https://www.campbellsci.com/cs725 [Son erişim: 15 Haziran 2020].
11. URL 2, TUİK, (2020), http://tuik.gov.tr/PreTablo.do?alt_id=1027# [Son erişim: 15 Haziran 2020].
12. Wright, M., (2011), Performance analysis of CS725 snow water equivalent sensor, Edmonton, AB: Campbell Scientific Corp.
13. Yao, H., Field, T., McConnell, C., Beaton, A., ve James, A. L. (2018). Comparison of five snow water equivalent estimation methods across categories. Hydrological Processes, 32(12), 1894-1908. DOI: https://doi.org/10.1002/hyp.13129