DERS ADI

: HAVA KALİTESİ MODELLEMESİ

Ders Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Ders Türü D U L AKTS
MTH 3617 HAVA KALİTESİ MODELLEMESİ SEÇMELİ 2 0 0 3

Dersi Veren Birim

Mühendislik Fakültesi

Dersin Düzeyi

Lisans

Ders Koordinatörü

DOÇ. DR. SADIK CAN GİRGİN

Dersi Alan Birimler

Maden Mühendisliği

Dersin Amacı

Ders öğrencilere hava kirliliği ile ilgili veri analizi ve modelleme teknikleri kullanarak hava kalitesi tahminleri yapmayı öğretmeyi amaçlar. Aynı zamanda, hava kalitesi verilerini görselleştirerek analiz etme ve sunum yapma becerilerini de geliştirirler. Öğrencilere hava kirliliğinin etkilerini anlama ve çözüm önerileri geliştirme konusunda bir farkındalık sağlar. Ayrıca, öğrencilerin hava kirliliğine neden olan faktörleri ve bu faktörlerin etkisini araştırmalarını ve modellemelerini teşvik eder. Öğrencilerin gerçek dünya veri setlerini kullanarak emisyon envanteri hazırlama, hava kirliliği haritaları oluşturma ve bu haritalar üzerinde analizler yapma becerilerini geliştirmesi hedeflenmektedir.

Dersin Öğrenme Kazanımları

1   Bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme, güncel teknik ve yöntemlerin farkında olma, gerektiğinde inceleyip, öğrenme ve bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olma, sınırlı ve eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlama, disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme (Bilgi).
2   Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme, farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirip yorumlayarak yeni bilgiler üretebilme, yeni yöntemler geliştirme ve karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (Beceri).
3   Alanı ile ilgili uzmanlık gerektiren analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları, eleştirel bir yaklaşımla mevcut bilgi ve becerilerini kullanarak tasarlayıp, yürütebilme, karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirerek sorumluluk alma, çok disiplinli takımlarda liderlik ederek çözüm üretebilme (Bağımsız Çalışabilme, Sorumluluk Alabilme ve Öğrenme Yetkinliği).
4   Alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel-nitel veriler ile destekleyerek, gerektirdiği düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanarak, sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile inceleyip, geliştirmek ve gerektiğinde değiştirerek alanındaki ve alan dışındaki gruplara, ulusal tercihen uluslararası toplantılarda, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik).
5   Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilme, kendi çalışmalarını en az bir bildiri ile alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik).
6   Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme, bu değerleri öğretebilme, ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme, özümsediği bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme (Alana Özgü Yetkinlik).

Dersin Öğretim Türü

Örgün Öğretim

Dersin Önkoşulu/Önkoşulları

Yok

Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar

Yok

Ders İçeriği

Hafta Konular Açıklama
1 1 Hava Kalitesi Yönetimi Temel Kavramları
2 2 Hava Kirliliği Meteorolojisi
3 3 Hava Kalitesi Modelleme Kavramı ve Bileşenleri
4 4 Emisyon Envanteri Kavramı ve Hazırlama Teknikleri
5 5 Meteoroloji Öngörü Modelleri: WRF Örneği
6 6 Ödev Sunumları ve Vize
7 7 Dispersiyon (Gaussian) Modelleri: AERMOD Örneği
8 8 Puff Dispersiyon (Lagrangian) Modelleri: CALPUFF Örneği
9 9 Fotokimyasal Modeller: WRF CHEM Örneği
10 10 Geri Yörünge Modelleri: HYSPLIT Örneği
11 11 Reseptör Modeller: PMF Örneği
12 12 Model Validasyon Teknikleri ve Ödev Sunumları
13 13 Hava Kirliliği ve İklim Değişikliği
14 14 Hava Kirliliğinin Sağlık Üzerine Etkileri
15 15 Genel değerlendirme

Ders İçin Önerilen Kaynaklar

İncecik, S. (1994). Hava Kirliliği. İstanbul Teknik Üniversitesi Matbaası, Gümüşsuyu, İstanbul.
Müezzinoğlu A., (2000). Hava Kirliliği ve Kontrolünün Esasları, Dokuz Eylül Yayınları, İzmir.
TÜBİTAK, (1993). Hava Kirliliği Kaynakları ve Kontrolü, TÜBİTAK MAM Kimya Mühendisliği Araştırma Bölümü, Gebze-Kocaeli.
Zannetti, P. (1990). Air Pollution Modeling:Theories, Computational Mechanics Publications, Southampton, UK.
Seinfeld, J.H.,1975. Air Pollution, Physical and Chemical Fundamentals, McGraw-Hill co NewYork
US EPA, 2004. User's Guide for the AMS/EPA Regulatory Model-AERMOD
Scire, J.S., Strimaitis, D.G., Yamartino, R.J., 2000. A User s Guide for the CALPUFF Dispersion Model. Earth Tech Inc., Concord, MA.
Skamarock, W. C., and et al. , 2008. A description of the Advanced Research WRF version 3. NCAR

Öğrenme ve Öğretme Yöntemleri

Hava kirliliği; havada katı, sıvı ve gaz şeklindeki yabancı maddelerin insan sağlığına, canlı hayatına ve ekolojik dengeye zarar verecek derişim ve sürede atmosferde bulunması olarak tarif edilmektedir. Hava kirliliği özellikle yaşları ya da mevcut sağlık problemleri nedeniyle savunmasız olan insanlara zarar vermekte, daha da ötesi tüm canlıların yaşam kalitesini etkilemektedir. Hava kirleticilerin zararlı etkilerini en aza indirmek için hava kalitesi yönetim stratejileri önemlidir. Hava kalitesi yönetim stratejileri genellikle, hava kalitesi izleme, emisyon envanteri hazırlama ve kontrol stratejileri tasarımını da kapsayan bir dizi prosesten oluşmaktadır. Ders kapsamında hava kalitesi yönetimi konusunda temel kavramlar üzerinde durulacak, emisyon envanteri hazırlanması teknikleri anlatılacaktır. Öğrencilerden emisyon envanteri hazırlanmasına yönelik bir ödev hazırlaması ve sunması beklenmektedir.
Uygun hava kalitesi yönetim planları için, farklı kaynaklardan açığa çıkan kirliliğin tespiti ve kirleticilerin çevre havasına etkilerinin incelenmesi önem taşımaktadır. Hava kalitesi modelleri bir kaynaktan atmosfere verilen kirleticilerin atmosferik ve topoğrafik koşullar ile havada verecekleri reaksiyonlara bağlı olarak nasıl dağıldığını belirlemeyi amaçlayan matematik modellerdir. Bu modeller bir kirletici kaynağın çevrede meydana getirebileceği etkilerin belirlenmesi, yer seviyesinde oluşacak kirletici konsantrasyonların hesabı ve bu verilerden hareketle kaynaklara getirilecek kısıtlamalar, örneğin baca yüksekliklerinin belirlenmesi, emisyon standartlarının ve arıtma sistemlerinin şekillendirilmesi, bir bölge veya kentte emisyon kısıtlamalarının planlanması, acil durum planlarının yapılması gibi hava kirlenmesi kontrolündeki bütün temel uygulamalara esas teşkil eder. Bu sebeple, hava kalitesi modellemesi büyük önem taşımaktadır. Günümüzde pek çok ülkede farklı model teknikleri kullanılarak yapılan hava kalitesi modelleme çalışmaları yürütülmektedir. Ders kapsamında tüm bu teknikler değerlendirilerek aralarındaki farklılıklar irdelenecektir. Öğrencilerden anlatılan model tekniklerinden birini seçmesi ve bir çalışma alanı için bu modeli uygulaması ve ödev olarak sunması beklenmektedir.

Değerlendirme Yöntemleri

SIRA NO KISA KOD UZUN ADI FORMUL
1 VZ Vize
2 OD Ödev
3 FN Final
4 BNS BNS VZ * 0.30 + OD * 0.20 + FN * 0.50
5 BUT Bütünleme Notu
6 BBN Bütünleme Sonu Başarı Notu VZ * 0.30 + OD * 0.20 + BUT * 0.50


Değerlendirme Yöntemlerine İliskin Aciklamalar

Yok

Değerlendirme Kriteri

Ödev, vize, final

Dersin Öğretim Dili

Türkçe

Derse İlişkin Politika ve Kurallar

İlan Edilecektir.

Dersin Öğretim Üyesi İletişim Bilgileri

İlan Edilecektir.

Ders Öğretim Üyesi Görüşme Gün ve Saatleri

İlan Edilecektir.

Staj Durumu

YOK

İş Yükü Hesaplaması

Etkinlikler Sayısı Süresi (saat) Toplam İş Yükü (saat)
Ders Anlatımı 14 1 14
Vize Sınavına Hazırlık 1 10 10
Final Sınavına Hazırlık 1 10 10
Ödev Hazırlama 1 10 10
Haftalık Ders öncesi/sonrası hazırlıklar 14 2 28
Vize Sınavı 1 1 1
Final Sınavı 1 1 1
TOPLAM İŞ YÜKÜ (saat) 74

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

PK/ÖKPK.1PK.2PK.3PK.4PK.5PK.6PK.7PK.8PK.9PK.10PK.11PK.12PK.13PK.14PK.15
ÖK.1342333
ÖK.2423
ÖK.3333
ÖK.422
ÖK.54
ÖK.6