Tarımsal hava verisi entegrasyonu üç farklı zaman ölçeğini kapsar: geçmiş (climatology, son 24–72 saatlik kayıt), şimdi (nowcasting, 0–6 saat) ve tahmin (forecast, 6 saat–14 gün). Her zaman ölçeğinin kendine özgü kaynakları, doğruluk profilleri ve uygulama alanları vardır.

Sayısal hava tahmini modelleri

Sayısal hava tahmini (Numerical Weather Prediction, NWP) modelleri, atmosferin akışkanlar dinamiği denklemlerini ızgara üzerinde çözer. Yaygın küresel ve bölgesel modeller:

  • GFS (Global Forecast System, NOAA): 13 km küresel ızgara, 6 saatte bir güncelleme, 384 saate kadar çıktı. Ücretsiz açık veri.
  • ECMWF IFS / HRES (Avrupa Orta Vadeli Hava Tahmini Merkezi): 9 km küresel çözünürlük, dünyada doğruluk açısından en üst sırada kabul edilen model. ERA5 reanaliz seti uzun vadeli iklim çalışmaları için referans.
  • ICON (DWD, Almanya): 13 km küresel, 6,5 km Avrupa nesti.
  • HRRR (NOAA): 3 km Kuzey Amerika bölgesel modeli, saatlik güncellemeli.
  • WRF (NCAR): Açık kaynaklı, 1–10 km arası bölgesel kullanıma uygun model.
  • MGM MKAP ve operasyonel modelleri Türkiye'de meteoroloji servisinin resmi tahmin kaynaklarıdır.

Ensemble forecasting, küçük başlangıç koşulu farklarıyla aynı modelin onlarca kez çalıştırılması ve sonuçların olasılık dağılımı olarak yorumlanması yaklaşımıdır. ECMWF ENS 51 üye, GFS GEFS 31 üye ile çalışır. Yağış olasılığı (PoP) gibi büyüklükler bu yöntemden türetilir.

Şimdi-tahmin (nowcasting)

0–6 saat aralığında en yüksek doğruluk, hava radarından elde edilen veridir. Doppler radar sistemleri (S-bandı 2–4 GHz, C-bandı 4–8 GHz, X-bandı 8–12 GHz) yağış parçacıklarının hareketini kaydeder; ekstrapolasyon algoritmaları (örn. SCIT, optical flow) yağış desenini ileri saatlere yansıtır. Türkiye'de MGM 17 noktada Doppler radar ağı işletmektedir.

Referans evapotranspirasyon (ET₀)

Sulama mühendisliğinde su talebinin altın standart hesabı FAO-56 Penman-Monteith denklemidir (Allen ve ark., 1998). Bu denklem dört meteorolojik girdi kullanır:

  • Sıcaklık (Tmin, Tmax, ortalama)
  • Bağıl nem ya da çiy noktası
  • 2 m yükseklikte rüzgâr hızı
  • Net radyasyon (güneşlenme süresi/global radyasyon üzerinden)

ET₀ değeri, 0,12 m yükseklikte iyi sulanan referans çim için günlük su buharlaşması mm cinsinden ifade eder. Gerçek bitki ihtiyacı (ETc), ET₀ × Kc (bitki katsayısı) ile bulunur. Kc çim için 0,8–1,0; mısır için olgunluk döneminde 1,15–1,20 civarındadır.

İlgili standartlar

  • WMO No. 8 (Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation): Meteorolojik ölçüm araçları için referans.
  • ISO 17714:2007 — Hava sıcaklığı ölçümü için meteorolojik istasyon standardı.
  • ASCE-EWRI Standardize ET denklemi (2005): FAO-56'nın saatlik versiyonu.
  • FAO Irrigation and Drainage Paper No. 56 (1998): ET₀ hesabının uluslararası referansı.
Yağmur algılama: Saha düzeyinde gerçek zamanlı yağış doğrulaması için en yaygın iki cihaz; tipping bucket (devrilen kova, 0,1–0,2 mm çözünürlük) ve impedans tabanlı yağmur sensörleridir (alarm seviyesi binary). NWP tahmininin sahaya inememesi durumunda (yerel sağanak, yamaç etkileri) bu sensörler tahmini doğrulayan referans noktasıdır.