Hava Durumu verileri ile Partikül Madde Konsantrasyonunun Tahmini

... konulu sunumlar: "Hava Durumu verileri ile Partikül Madde Konsantrasyonunun Tahmini"— Sunum transkripti:

1 Hava Durumu verileri ile Partikül Madde Konsantrasyonunun Tahmini
Özgür ZEYDAN

2 Sunu İçeriği Tanımlar: İstatistiksel Modeller Model Verileri
Hava kirliliği Partikül madde İstatistiksel Modeller Model Verileri İstatistiksel Analizler Tanımlayıcı istatistik, grafikler, korelasyon, regresyon analizi Sonuç Özgür ZEYDAN

3 Hava Kirliliği nedir ? Temiz havada %78 azot, %21 oksijen ve %1 oranında da diğer gazlar, toz ve su buharı bulunur. Yabancı maddelerin eklenmesi ile bu oranların bozulması hava kirliliğidir. Hava kirliliğinin insan sağlığına, canlı yaşamına ve ekolojik dengeye zararlı etkileri söz konusudur. Özgür ZEYDAN

4 Hava kirliliğine neden olan kaynaklar nelerdir ?
A) DOĞAL KAYNAKLAR Yanardağ-Volkan faaliyetleri Orman yangınları Açık arazideki hayvan ve bitki örtülerinin bozulması v.s. B) YAPAY KAYNAKLAR Isıtma amacıyla konutlarda yakıt kullanımı Sanayi faaliyetleri Ulaşımda motorlu karayolu taşıtlarının kullanımı Özgür ZEYDAN

5 Konutlarda yakıt kullanımından kaynaklanan hava kirliliği
Soba veya kalorifer kazan bacalarından çıkan gazlar: Karbon monoksit (CO) Kükürt dioksit (SO2) Azot dioksitler (NOx) Partikül maddeler (is, kurum ve toz) Özgür ZEYDAN

6 Hava Kalitesi İndeksi nedir?
HKİ, hava kalitesinin günlük olarak rapor edilmesi için kullanılan bir indekstir. Yaşadığımız bölgenin havasının ne kadar temiz veya kirli olduğu ve ne tür sağlık etkilerinin oluşabileceği konusunda bilgiler verir. Partiküler Madde Kirliliği HKİ değerinin 100 olması partikül çapı 10µm. 'ye kadar olan partiküller için 150 µg/m3 'e karşılık gelir. (Ortalama 24 saat) (1 µm. = milimetre). Özgür ZEYDAN

7 Hassas gruplar için sağlıksız
Hava Kalitesi İndeksi  (HKİ / AQI) Sağlık Seviyesi arasında İyi * arasında Orta arasında Hassas gruplar için sağlıksız arasında Sağlıksız arasında Çok sağlıksız arasında Tehlikeli Özgür ZEYDAN

8 Partikül Maddeler için Sınır Değerler
Sınır Değeri Veren Kuruluş Günlük Ortalama Sınır Değer ( mg/m3 ) Aşılmaması İstenen Gün Sayısı Sınır Değerin Aşıldığı Gün Sayısı Yıllık Ortalama WHO - EPA 150 10 50 EU 35 93 40 BENELUX HKKY 300 Özgür ZEYDAN

9 Hava Kirliliğinde İstatistiksel Modeller
Meteorolojik Etmenlerin (sıcaklık, nem, rüzgar hızı, basınç, yağış, çiğ noktası vs.) kullanılmasıyla Hava Kirleticilerinin konsantrasyonları tahmin edilebilir. Meteorolojik Etmenlerin ölçümü kolay. Hava Kirleticilerinin ölçümü zor. Özgür ZEYDAN

10 PM10 konsantrasyonu tahmini
Literatürde PM10 tahmini için kullanılan meteorolojik ve diğer etmenler: Sıcaklık, rüzgar hızı, rüzgar yönü, çiğ noktası (Slini,T. et al. / Environmental Modelling & Software 21 (2006) 559–565) Sıcaklık, rüzgar hızı, O3, NO2, CO (Varadarajan,C., Time Series Analysis to Define the Link between PM10 and Meteorological Factors and Ambient Concentrations of Ozone, CO, and NO2 for Cleveland, Ohio , MS.Thesis, University of Toledo, 2004) Özgür ZEYDAN

11 Model Verilerinin Elde Edilmesi
Günlük ortalama PM10 verileri (Çevre ve Orman Bakanlığı) Zonguldak – 1 İstasyonu (Kurulum Tarihi: ) – arasındaki günlük ortalama PM10 verileri alındı Özgür ZEYDAN

12 Model Verilerinin Elde Edilmesi
Günlük hava durumu verileri – arasındaki günlük ortalama sıcaklık, çiğ noktası, rüzgar hızı ve yağış türü verileri alındı. Özgür ZEYDAN

13 Veri Dosyasının Oluşturulması
Tarih PM10 (µg/m3) Ortalama Sıcaklık (oC) Ortalama Çiğ Noktası(oC) Maks. Rüzgar Hızı (mil/s) Etkinlikler 34,7 15 13 8 Yağmur 34,8 17 14 6 Özgür ZEYDAN

14 Sonradan eklenen veri alanları
SxC : (sıcaklık x çiğ noktası) (etkileşimli) K-SIC : (kukla değişken) Sıcaklık < 15 oC ise 1 Sıcaklık >= 15 oC ise 0 K-TAR : (kukla değişken) Tarih < ise 0 Tarih >= ise 1 Özgür ZEYDAN

15 İstatistiksel Analizler
Tanımlayıcı İstatistik MS Excel: Araçlar > Veri Çözümleme… > Tanımlayıcı İstatistik Grafikler MS Excel: Ekle > Grafik… SPSS: Graphs > Scatter/Dot… > Matrix Scatter Korelasyon MS Excel: Araçlar > Veri Çözümleme… > Korelasyon Regresyon Analizi SPSS: Analyze > Regression > Linear… Özgür ZEYDAN

16 Tanımlayıcı İstatisitik
PM10 (µg/m3) Ortalama Sıcaklık (oC) Ortalama Çiğ Noktası(oC) SxC Maks. Rüzgar Hızı (mil/s) Ortalama 100,4 14,6 10,2 166,5 8,9 Standart Hata 4,4 0,5 11,0 0,4 Ortanca 89,5 15,6 11,7 191,7 9,0 Kip #YOK 16,7 14,4 203,7 6,0 Standart Sapma 39,9 4,5 98,9 3,4 Örnek Varyans 1594,8 20,3 19,3 9773,3 11,6 Basıklık -0,3 -0,6 -1,3 0,6 Çarpıklık 0,7 -0,4 -0,1 0,9 Aralık 160,9 20,0 18,3 344,4 17,0 En Büyük 34,7 3,3 -1,1 -7,4 4,0 En Küçük 195,6 23,3 17,2 337,0 21,0 Say 81,0 Özgür ZEYDAN

17 Özgür ZEYDAN

18 Özgür ZEYDAN

19 Özgür ZEYDAN

20 Maks. Rüzgar Hızı (mil/s)
Korelasyon PM10 (µg/m3) Ortalama Sıcaklık (oC) Ortalama Çiğ Noktası (oC) SxC Maks. Rüzgar Hızı (mil/s) K-SIC K-TAR 1 -0,453 Ortalama Çiğ Noktası(oC) -0,481 0,881 -0,537 0,947 0,958 -0,343 -0,126 -0,148 -0,096 0,515 -0,833 -0,779 -0,852 0,043 0,639 -0,750 -0,700 -0,782 -0,100 0,741 Özgür ZEYDAN

21 Regresyon Analizi En iyi sonuçları veren modeller:
Rüzgar hızı, K-TAR, K-SIC Sıcaklık, Çiğ Noktası, Rüzgar hızı, K-TAR, K-SIC Rüzgar hızı, K-TAR, K-SIC, SxC Rüzgar hızı, K-TAR, SxC Özgür ZEYDAN

22 Rüzgar hızı, K-TAR, K-SIC
Özgür ZEYDAN

23 Sıcaklık, Çiğ Noktası, Rüzgar hızı, K-TAR, K-SIC
Özgür ZEYDAN

24 Rüzgar hızı, K-TAR, K-SIC, SxC
Özgür ZEYDAN

25 Rüzgar hızı, K-TAR, SxC EN İYİ MODEL Özgür ZEYDAN

26 Rüzgar hızı, K-TAR, SxC Özgür ZEYDAN

27 Rüzgar hızı, K-TAR, SxC Özgür ZEYDAN

28 Doğrusal Regresyon Denklemi
PM10 = 131,675 – 3,798 Rüzgar hızı + 33,396 K-TAR – 0,096 SxC Doğrusal regresyon denklemi bağımsız değişkenlerde gerçekleşen değişimlerle PM10 konsantrasyonundaki değişmenin %50,8 ini açıklayabilmektedir. Özgür ZEYDAN

29 Regresyon Analizi Sonuçları
Rüzgar hızında meydana gelen 1 mil/s lik artış ile PM10 konsantrasyonu 3,798 µg/m3 lük azalma olur. 15.Ekim tarihinden sonra kaloriferlerin yanması ile PM10 konsantrasyonunda 33,396 µg/m3 lük artış olması beklenir. Özgür ZEYDAN

30 Daha iyi model elde edebilmek için:
Modele eklenebilecek veriler: O3 Rüzgar yönü Trafik Modelin yaz ve kış mevsimleri için ayrı ayrı geliştirilmesi… Özgür ZEYDAN

31 Teşekkür Ederim Sorular… Özgür ZEYDAN