Gözlemevi Yer Seçimi Amaçlıİklim Tanı Arşivlerinde Türkiye

Transkript

1 Gözlemevi Yer Seçimi Amaçlıİklim Tanı Arşivlerinde Türkiye Tansel AK(1,2), Tuncay ÖZIŞIK(1) (1) TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi (2) İstanbul Üniv. Fen Fak. Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü

2 Gözlemevi Yer Seçiminde Genel Kriterler Yükseklik (h > 2000 m) Işık kirliliği (m 21.5 m )

3 Gözlemevi Yer Seçiminde Genel Kriterler Toz ve aerosol (TOMS indeksi < 0.5 (TOMS: The Total Ozone Mapping Spectrometer)) Bağıl nem (tipik < %50) Toplam Su Buharı (IWV) Görünür Bölgede < 5 mm Kırmızıöte Bölgede < 3 mm Mikrodalga Bölgesinde < 2 mm Rüzgar hızı < km/saat (Gözlem sırasında) Astronomik görüş < 1 (ortay) Atmosferik çalkantının dikey yapısı (kırılma indisi yapı sabiti) Zemin bozuklukları ve sismik aktivite Mezosferik nötral sodyum tabakasının yükseklik ve kalınlığı Toprak sıcaklığı, zeminin su içeriği, bitki örtüsünün yapısı, toprak yoğunluğu, Altyapı imkanlarına yakınlık Siyasi kararlılık

4 Gözlemevi Yer Seçiminin İki Ana Aşaması 1- İklim tanı arşivlerinden elde edilen uzun dönemli ortalama değerlerin incelenmesiyle, bulutluluk, yükseklik, bağıl nem, toplam su buharı, rüzgar hızı, v.b.verilerden aday bölgelerin belirlenmesi. 2- Aday bölgelerdeki zirvelerde en az 2-3 yıl süreyle ayrıntılı ve yüksek çözünürlüklü gözlemler (meteorolojik kayıt, gökyüzü kamerası, görüş gözlemleri, zemin parlıklığı ölçümü, toz ve aerosol gözlemleri, farklı derinliklerde toprak sıcaklığı, farklı yüksekliklerde hava sıcaklığı, sismik kayıt, ) 800, 700, 600 ve 500 mb seviyelerinde uydu verileri (bulutluluk (10.7 (IR) ve 6.7 (su buharı) mikron gözlemleri), su buharı, toz ve aerosol, bağıl ve mutlak nem, rüzgar hızı ve yönü) Zemin analizi (yoğunluk, Young modülleri, Poisson oranı, kaya kalitesi, topoloji, )

5 ÖRNEK: Yeryüzü genelinde yüksek seviye bulutluluk oranı ortalaması ( yılları arasında 00UT için)

6 Amaç Uzun yıllara dayanan iklim verilerinden bulutluluk, IWV (Integrated Water Vapour) ve rüzgar hızıiçin Türkiye genelinde uzun yıllar ortalamalarının bulunmasıve bu verilere dayanarak gözlemevi kurulmasına en uygun bölgelerin belirlenmesi.

7 Yöntem ESO nun (European Southern Observatory) E- ELT (European Extremely Large Telescope) projesi için yer seçimi çalışmalarıçerçevesinde geliştirilen FriOWL isimli yazılımla, uydu gözlemlerine dayanan model verilerinin taranması. (Graham, 2008)

8 Yöntem

9 Taranan veriler Bulutluluk Oranı (0-1) Yüksek seviye bulutluluk oranı Orta seviye bulutluluk oranı Alçak seviye bulutluluk oranı Bileşik bulutluluk oranı Toplam su buharı (IWV, mm) 600 mb ( 4250 m) 700 mb ( 3000 m) 800 mb ( 2000 m) Rüzgar Hızı (m/sn) 700 mb

10 Parametreler Bulutluluk Oranı (0-1) Gece saatlerindeki (00UT ve 18UT için) bulutluluk oranları, açık gece sayılarının hangi yerleşkede daha çok olacağı ğının kabaca tahmin edilmesinde kullanılabilir. Bulutluluk, gökyüzünün bulutla kaplıalanının tüm gökyüzüalanına oranıile ifade edilebilir. Oranlar 0-1 arasında verilmiştir. Yüksek seviye bulutlar 6000 m den daha yüksekte, hemen her zaman su buzu taneciklerinden oluşan bulutlardır (cirrus bulutları).

11 Parametreler Orta seviye bulutlar m yükseklikte, su-buz karışı ışımından oluşan bulutlardır. Toplam su buharı IWV (Integrated Water Vapour) PWV (Precipitable Water Vapour) mm (kg/m 2 ) Zeminden atmosferin en üst katmanına kadar çıkan 1m 2 taban alanlıbir sütundaki toplam su buharımiktarınıtemsil eder. Farklıyükseklikler için bulunabilir.

12 Değerler kuzeye ve doğuya doğru yükseliyor

13 Değerler kuzeye ve doğuya doğru yükseliyor

14 Değerler kuzeye ve doğuya doğru yükseliyor

15 Değerler kuzeye ve doğuya doğru yükseliyor

16 Değerler kuzeye ve doğuya doğru yükseliyor

17 Değerler kuzeye ve doğuya doğru yükseliyor

18 Değerler iç bölgelerde genelde düşük

19 TUG (750 mb) ve DAG (700 mb) civarı için toplam su buharının (IWV, mm) aylık ortalamaları ( ):

20 SONUÇ Bu verilere göre, Türkiye de gözlemevi kurulmasına en uygun bölge; Akdeniz Bölgesi dir. Veriler daha önceki çalışmalar ile yapılan yer seçimi tercihini (Aslan, 1989) doğrulamaktadır. Bu verilere bakıldığında, gözlemevi kurulması en son akla gelecek yerler, Anadolu nun Kuzey ve Doğu bölgeleridir aralığını kapsayan veriler (ERA-INTERIM verileri, ESO nun FriOWL sayfasından alınmıştır) de bu durumu onaylamaktadır. Ancak Palandöken de yapılan gözlemler (Yeşilyaprak ve diğ., 2011) bu verilerle tamamen zıt sonuçlar vermektedir. Örneğin, gözlemler Karakaya Tepeleri için Dünya nın en iyi gözlemevi yerleşkeleri ile yarışır -hatta daha iyidüzeyde açık gece sayısı (~ gece) vermektedir. Bir karşılaştırma yapmak için, örneğin, Kanarya Adaları nda yılın ortalama %78 inde (285 gece) atmosferik geçirgenlik iyi düzeydedir.

21 SONUCUN SONUCU Şimdiye kadar sunulan veriler Palandöken Dağı ve kent merkezinde yapılan ölçümlere dayanmaktadır. Bunlar Karakaya Tepeleriiçin sadece fikir verebilir. Karakaya Tepeleri nde en az 2 yıl sürekli olarak astronomik gözlemevi yer seçimi çalışmaları yapılmalıdır. Kaynaklar: Graham, E., 2008, FriOWL: A site Selection tool for extremely large telescpes using climate data, Doktora Tezi, Institute of Applied Physics, University of Bern, Switzerland BENGTSSON, L., ve diğ., 2003, Bulletin of the American Meteorological Society, Vol. 84, Issue 9, p.1249 Sarazin, M., 2003, Current knowledge of the Outer Scale and other parameters, Mini Workshop on Atmosphere knowledge and Adaptive Optics for 8 to 100 telescopes, held at the European Southern Observatory, Garching, Germany, 13 October Manduca, A. ve Bell, R.A., 1979, PASP, 91, 848 Aslan, Z., ve diğ., 1989, A&A, 208, 385 Yeşilyaprak, C. ve diğ., 2011, A Potential 4+ Class IR telescope in East Anatolia, Telescopes from Afar, "28 Şubat - 4 Mart 2011" - Hawaii USA.