Güneşlenme Süresi Karakteristiklerinin Diğer İklim Değişkenleri İle İlişkili Olarak Değerlendirilmesi

Öz

Endüstriyel üretim, ısıtma, soğutma, sağlık, eğitim vb. birçok süreç enerjiye bağımlıdır ve enerjiyi kullanır. Son yıllarda tüm dünyada enerji tüketimi artmıştır. Fosil enerji kaynakları, enerji talebindeki artışı karşılayamamaktadır. Dolayısıyla yenilenebilir enerji kaynakları, özellikle güneş enerjisi bu durumda önem kazanmaktadır. Güneş enerjisi ile yapılan uygulamalar temiz ve çevre dostu sistemler sunmaktadır. Güneş enerjisinin tahmininde kullanılan güneşlenme süresi, insan yaşamı için çok önemli bir parametredir. Atmosferik ortamdaki iklim değişkenlerinin güneşlenme süresi üzerinde etkileri bulunmaktadır. Bu çalışma, günlük güneşlenme süresi ile bulut miktarı, atmosfer basıncı, maksimum hava sıcaklığı, minimum hava sıcaklığı, bağıl nem, yağış ve rüzgar hızı gibi diğer iklim değişkenleri arasındaki ilişkileri ortaya koymayı amaçlamaktadır. Tüm iklim değişkenlerine ait veriler, Devlet Meteoroloji Genel Müdürlüğü'ne ait yer tabanlı gözlem istasyonunun ölçümlerinden elde edilmiştir. Rize meteoroloji istasyonu için günlük ölçümlere dayalı uzun dönem kayıtları incelenmiştir. Güneşlenme süresi ve diğer iklim değişkenleri için günlük gözlem değerleri aylık ortalama değerlere dönüştürülmüştür. 51 yıllık (1960-2010) bir veri tabanı, Pearson Korelasyon Analizi olarak adlandırılan yöntem kullanılarak istatistiksel olarak (%95 güven aralığı) analiz edilmiştir. Bu analiz üzerinden elde edilen sonuçlar, güneşlenme süresinin diğer iklim değişkenleri ile ilişkili olduğunu göstermiştir. Bu ilişkilerin derecesi farklı zaman dilimlerine göre değişmiştir. İlişki düzeyleri genel olarak orta, iyi ve zayıf derecelerde istatistiksel olarak anlamlı olarak elde edilmiştir (p<0.05). İlişki düzeyinin orta düzeyde elde edildiği Aralık ayı gibi istisnai durumlar dışında, genel olarak güneşlenme süresi bulut miktarı ile yüksek oranda negatif korelasyon göstermiştir. Güneşlenme süresi ile diğer iklim değişkenleri arasındaki korelasyonlar bağıl nem, atmosfer basıncı ve yağış için negatif, rüzgar hızı, maksimum ve minimum hava sıcaklığı için pozitif olarak bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Güneşlenme süresi
• İklim değişkenleri
• Pearson Korelasyon Analizi

Evaluating The Sunshine Duration Characteristics In Association With Other Climate Variables

Abstract

Many processes such as for industrial production, heating, cooling, health, education and etc. are depended on and use the energy. In recent years, the consumption of energy has been increased over the world. Fossil energy sources cannot meet the increase in energy demand. So, renewable energy sources especially solar energy become important in this way. The applications with solar energy present clear and environment friendly systems. Sunshine duration which is used for estimating the solar energy is very crucial parameter for human life. Climate variables in atmospheric environment have influences on sunshine duration. This study aims to demonstrate the relations between daily sunshine duration and other climate variables such as cloud amount, atmospheric pressure, maximum air temperature, minimum air temperature, relative humidity, precipitation and wind speed. The data of all climate variables were obtained from the measurements of ground based observation station belonging to the Turkish State Meteorological Service. The long term records based on daily measurements were examined for Rize meteorological station. The daily observation values for sunshine duration and other climate variables were transformed to mean montly values. A 51 years (1960-2010) database was statistically analyzed by using the method named as Pearson Correlation Analysis (%95 confidence interval). The obtained results over this analysis were shown that sunshine duration was associated with other climate variables. The grade of these relations was changed according the different time periods. The amount of relations were obtained generally in moderate, good and weak degrees as statistically significant (p<0.05). Sunshine duration was highly negatively correlated with cloud amount generally except the exceptional circumstances such as moderate for December. The correlations for sunshine duration and the other climate variables were found as negatively for relative humidity, atmospheric pressure and precipitation and positively for wind speed, maximum and minimum air temperature.

Keywords

• Sunshine duration
• Climate variables
• Pearson Correlation Analysis

Kaynakça

1. Aksoy, B. (1999). Analysis of Changes in Sunshine Duration Data for Ankara, Turkey. Theoretical and Applied Climatology, 64, 229-237.
2. Aksoy, B. (2010). Solar radiation over Turkey and its analysis. International Journal of Remote Sensing. https://doi.org/10.1080/01431161.2010.508056.
3. Angell J.K., Korshover, J., & Cotton, G.F. (1984). Variation in United States Cloudiness and Sunshine, 1950-82. Journal of Applied Meteorology, 23, 752-761.
4. Duffie J. A. & Beckman, W. A. (1991). Solar Engineering of Thermal Processes. John Wiley & Sons, New York, NY, USA, 2nd edition.
5. Essa, K. S., & Etman, M. S., (2004). On the Relation Between Cloud Cover Amount and Sunshine Duration. Meteorology and Atmospheric Physics, 87, 235-240.
6. Kalogirou, S.A. (2009). Solar Energy Engineering Processes and Systems. Elsevier Inc, Amsterdam, The Netherlands,1st edition.
7. Palle, E., & Butler, C.J., (2001). Sunshine Records From Ireland: Cloud Factors and Possible Links to Solar Activity and Cosmic Rays. International Journal of Climatology, 21, 709-729. https://doi.org/10.102/joc.657.
8. Robaa, S.M. (2008). Evaluation of Sunshine Duration From Cloud Data in Egypt. Energy, 33(5), 785-795.

9. Sanchez-Lorenzo, A., Calbo, J., Brunetti, M., & Deser, C. (2009). Dimming/brightening over the Iberian Peninsula: trends in sunshine duration and cloud cover and their relations with atmospheric circulation. Journal of Geophysical Research D: Atmospheres, 114(10), Article ID D00d09.
10. Weber, G.R. (1994). On the Seasonal Variation of Local Relationships Between Temperature, Temperature Range, Sunshine and Cloudiness. Theoretical and Applied Climatology, 50(1-2), 15-22.
11. You, Q., Kang, S., Flugel, W.A., Lorenzo, A.S., Yan, Y., Huang, J., & Vide, J.M. (2010). From Brightening to Dimming in Sunshine Duration over the Eastern and Central Tibetan Plateau (1961-2005). Theor. Appl. Climatol. 101, 445-457.
12. Yang, Y.H., Zhao, N., Hao, X.H., & Li, C.Q. (2009a). Decreasing trend of sunshine hours and related driving forces in North China. Theor. Applied Climatology, 97,91-98, https://doi.org/10.1007/s00704-008-0049-x.
13. Yang, Y., Zhao, N., Hu, Y., & Zhou, X. (2009b). Effect of Wind Speed on Sunshine Hours in Three Cities in Northern China. Climate Research, 39, 149-157, https://doi.org/10.3354/cr00820.
14. Zateroglu, M.T. (2021a). Assessment of the Effects of Air Pollution Parameters on Sunshine Duration in Six Cities in Turkey. Fresenius Environmental Bulletin. 30(02A), 2251-2269.
15. Zateroglu, M.T. (2021b). The Role of Climate Factors on Air Pollutants (PM10 and SO2). Fresenius Environmental Bulletin. 30(11), 12029-12036.