BİLDİRİ DETAY

Yasin OKKAOĞLU, Yılmaz AKDİ
PERİODOGRAMLARIN MEVSİMSEL HAVA KİRLİLİĞİ VERİLERİNE UYGULAMALARI
 
Hava kirliliği, havada bulunması gereken çeşitli maddelerin alt ve üst sınır değerlerinin dışına çıkması, bulunmaması gereken maddelerin insan sağlığını, bitkileri, hayvanları ve çevreyi rahatsız edecek oranlarda bulunması şeklinde tanımlanabilir. Geçmişten günümüze sürekli artan dünya nüfusu, sanayileşme ve karbon içerikli yakıt kullanımına bağlı olarak hava kirliliği de sürekli artmış ve insan sağlığını tehdit eden önemli unsurlardan birisi olmuştur. Hava kirliliği ölçüm indekslerinden başlıca olanları PM10, PM2.5, NO, NO2, SO2 ve CO’dur. Bu indekslerin en önemlilerinden bir tanesi PM10’dur. PM10 aerodinamik çapı 10 μm den küçük olup havada serbest şekilde bulunan partikül maddeleri belirtir. Özellikle insan sağlığını etkileyenler bu boyutta olanlardır (Cavkaytar vd. 2013). PM10, içeriğinde doğal kaynaklı volkanik gazlar, deniz suyu buharı, toz fırtınaları ve orman yangınları sebebiyle meydana gelip atmosfere karışan parçacıklar olduğu gibi insanların sebep olduğu karbon içerikli yakıtların kullanımı, sigara kullanımı ve çeşitli endüstriyel atıklar sebebiyle havaya karışan parçacıkları da bulundurur. Büyük kısmı atmosferde aerosol formunda bulunan PM10 başta astım olmak üzere birçok akciğer hastalığına ve kardiyovasküler rahatsızlığa sebep olur (Cavkaytar vd. 2013). Bu rahatsızlıklar, ölüm oranları ve PM10 düzeyi arasında anlamlı bir ilişki olduğu yapılan birçok çalışmada gösterilmiştir (Ostro vd.1998). Türkiye’nin başkenti olan Ankara’da Cumhuriyet tarihi boyunca hava kirliliği büyük bir sorun olmuştur. Nüfus artışı, buna bağlı olarak trafikteki araç sayısı ve fosil yakıtların tüketiminin artışı özellikle 1988’de doğalgazın Ankara’da kullanılmaya başlanması ve yaygınlaşmasına kadar geçen zamanda hava kirliliğine sebep olan en önemli unsurlar olmuşlardır. Doğalgaz kullanımının yaygınlaşması, kurşunlu benzinin kaldırılması, toplu taşımada doğalgazlı otobüslerin kullanılması ile hava kirliliği oranları bir nebze azalsa da Ankara’da hava kirliliğinin özellikle kış aylarında hala büyük bir sorun olduğu açıktır. Amaç: Bu çalışmada esas amaç Ankara için gelecek dönemlere ait gerçekleşmesi beklenen hava kirliliği indekslerinden PM10 maddesinin miktarının öngörülmesidir. Kapsam: Çalışmada kullanılan veriler Ankara ilinde yer alan Çevre ve Şehircilik Bakanlığı’na ait 8 istasyondan elde edilen PM10 miktarı değerleridir. Veriler 1993-2017 yıllarına ait olup gözlemler aylık olarak alınarak, bu sekiz istasyondan ölçülen değerlerin ortalaması olarak elde edilmiştir. Sınırlılıklar: Ankara ili içerisinde bulunan çeşitli istasyonların bazı aylara ait gözlemlerine Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Hava Kalitesi İzleme İstasyonları Web Sitesi üzerinden ulaşılamamış olup, bu gibi durumlarda ölçüm yapılan diğer istasyonlardan elde edilen verilerin ortalamaları alınarak kullanılmıştır. Yöntem: Veriler birim zaman aralıklarında gözlenen değerler olduğundan çalışmada zaman serileri analizi tekniklerinden faydalanılmıştır. Zaman serilerinde istatistiki sonuç çıkarımların (öngörü vb.) yapılabilmesi için temel varsayımlardan bir tanesi durağanlıktır. Hava kirliliği verilerinin içerdiği mevsimsellikten ötürü, durağanlığın testi literatürde sıkça karşılaşılan Hylleberg, Engle, Granger ve Yoo (1990) tarafından önerilen HEGY testi ve Akdi ve Dickey (1998) tarafından geliştirilen periodogramlara dayalı birim kök testi ile sınanmıştır. Ayrıca geleceğe dair öngörü yapabilmek amacıyla klasik Box-Jenkins modellerine ek olarak trigonometrik regresyon modeli kullanılmıştır. Bulgular: HEGY testine göre seri durağan çıkmamış (öngörülemez) olup, periodogramlara dayalı birim kök testi ile test edildiğinde ise durağan yani öngörülebilir sonucuna ulaşılmıştır. Yapılan öngörüler sonucunda hava kirliliği değerlerinin Avrupa ve Dünya standartlarına göre oldukça yüksek değerler aldığı gözlenmektedir. Sonuç: HEGY testi mevsimsel birim kök tespiti için sıklıkla kullanılan bir yöntem olmasına rağmen uygulanmasında birçok parametre tahminine ihtiyaç duyulmaktadır. Periodogramlara dayalı birim kök testinde ise beyaz gürültü serisinin varyansının tahmini haricinde parametre tahminine ihtiyaç duyulmaz. Ayrıca periodogramlara dayalı birim kök testinin ortalamaya ve model seçimine bağlı olarak değişmez olması ve test istatistiğinin dağılımının örneklem hacmine bağlı olarak değişmemesi kullanılmasındaki avantajlardandır. Bu nedenle normalde öngörülebilir olan bir seri, HEGY testi kullanıldığında öngörülemez çıkmış periodogramlara dayalı birim kök testi sonucuna göre ise seri durağan çıkmıştır. Önerilen trigonometrik regresyon eğrisi ve aylık ortalamaların ise birbirine oldukça yakın olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Yapılan öngörüler sonucunda ise hava kirliliğinin Ankara için devam eden bir tehdit olduğu açıkça gözükmektedir.

Anahtar Kelimeler: Periodogram, Hava Kirliliği, Birim Kök, Öngörü



 


Keywords: