Monthly, seasonal and annual trend analysis of precipitation for Eastern and Central Black Sea Region of Türkiye

Year 2024, Volume: 14 Issue: 1, 131 - 148, 15.03.2024

Berfin Öğ Tamer Gürer Serhat Cengiz Ahmet Öztürk Eda Turan Evren Özgür

https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.1330442

Abstract

Precipitation plays a crucial role in the hydrological cycle and impacts our daily lives in many ways. It's also viewed as an indicator of climate change. Consequently, determining precipitation trends is vital for forecasting future precipitation patterns. For this study, rainfall data from meteorological stations across six provinces in the Eastern Black Sea region underwent trend analysis. To identify the precipitation trend, linear trend test and the non-parametric Mann-Kendall test was applied. This trend analysis was conducted monthly, seasonally, and annually for each of the six provinces. The study found statistically significant trends in the rainfall data for all six provinces in the Black Sea basin from 1977 to 2016. Notably, significant increases in annual total rainfall were detected in three provinces. Generally, an increasing trend in precipitation was observed.

Keywords

Black Sea Region, Linear trend, Mann-Kendall, Trend analysis, Türkiye, Precipitation

Doğu ve Orta Karadeniz Bölgesi yağışlarının aylık, mevsimlik ve yıllık trend analizi

Abstract

Yağış, hidrolojik döngüde kritik bir rol oynar ve günlük hayatımızı çeşitli şekillerde etkiler. Ayrıca iklim değişikliğinin bir göstergesi olarak görülür ve yağış eğilimini tespit etmek, geleceğin yağış rejimi hakkında öngörüler yapmak için çok önemlidir. Bu amaçla, bu çalışmada Doğu ve Orta Karadeniz’de yer alan altı ilin meteoroloji istasyonlarından alınan yağış verileri trend analizine tabi tutulmuştur. Yağış eğilimini belirlemek için lineer trend testi ile parametrik olmayan Mann-Kendall testi kullanılmıştır. Trend analizi, altı il için aylık, mevsimlik ve yıllık dönemler bazında yapılmıştır. Çalışmanın sonucunda, Karadeniz havzasındaki altı ilin 1977-2016 arasındaki yağış verilerinde istatistiksel olarak anlamlı eğilimler saptanmıştır. Yıllık toplam yağışlarda üç ilde anlamlı artışlar tespit edilmiştir. Genel olarak yağışta artış eğilimi gözlenmiştir.

Keywords

Karadeniz Bölgesi, Lineer trend, Mann-Kendall, Trend analizi, Türkiye, Yağış

References

• Aksu, H., Aksoy, H., Çetin, M., Alsenjar, O., Yaldız, S. G., & Yıldırım, I. (2022). Doğu karadeniz’de yağışta meydana gelen değişimler ve gelecekteki değişim beklentileri. 11. Uluslararası Hidroloji Kongresi (ss. 34-39.). Gaziantep.
• Çeribaşı, G., & Doğan, E. (2015). Karadeniz ve sakarya havzalarında yıllık ortalama yağışların trend analizi. Uluslararası Teknolojik Bilimler Dergisi, 7(1), 1-7.
• Çeribaşı, G. (2018). Batı karadeniz havzası’nın yağış verilerinin yenilikçi şen yöntemi ile analizi. Academic Platform-Journal of Engineering and Science, 6(3), 168-173. https://doi.org/10.21541/apjes.431965
• Dalkılıç, H. Y. (2019). Yağışların trend analizi. Erzincan University Journal of Science and Technology, 12(3), 1537-1549. https://doi.org/10.18185/erzifbed.587610
• Demir, V. (2018). Karadeniz bölgesi yağışlarının trend analizi [Yüksek Lisans Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Harita Mühendisliği Anabilim Dalı].
• IPCC. (2022). Climate change 2022: Impacts, adaptation and vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/downloads/report/IPCC_AR6_WGII_FullReport.pdf
• Kankal, M., & Akçay, F., (2018). Trabzon ili yağışlarının eğilim analizi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 9(2), 318-331. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.448542
• Nemli, M. Ö. (2017). Doğu karadeniz bölgesi’nde yıllık maksimum yağışların trend analizi [Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].
• Özkoca, T. (2015). Orta karadeniz bölgesi kıyı illerinin hidrometeorolojik parametrelerinin trend analizi [Yüksek Lisans Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı].
• Özgür, E. (2013). Kar yağışlı gün sayılarının toplam yağışlı gün sayılarına oranının yıllık ve bölgesel trend analizi [Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].
• Özgür, E., & Koçak, K. (2019). Climatology of snowfall/total precipitation days over Turkey. Theoretical and Applied Climatology, 137, 2487–2495. https://doi.org/10.1007/s00704-018-02753-0
• Pettitt, A. N. (1979). A non-parametric approach to the change-point problem, Journal of the Royal Society: Series C (Applied Statistics), 28, 126-135
• Polat, P., & Sunkar, M., (2017). Rize’nin iklim özellikleri ve rize çevresinde uzun dönem sıcaklık ve yağış verilerinin trend analizleri. Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 27(1), 1-24. https://doi.org/10.18069/firatsbed.346684
• Saplıoğlu, K., & Çoban, E. (2013). Karadeniz yağış serilerinin trend analizi. VII. Ulusal Hidroloji Kongresi (ss. 500-512), Isparta.
• Tatli, H., Dalfes, H. N., & Mentes, Ş. S. (2004) A statistical downscaling method for monthly total precipitation over Turkey. International Journal of Climatology, 24, 161–180. https://doi.org/10.1002/joc.997
• Tatli, H., & Menteş, Ş. S. (2019) Detrended cross-correlation patterns between north atlantic oscillation and precipitation. Theoretical and Applied Climatology, 138, 387–397. https://doi.org/10.1007/ s00704-019-02827-7
• Tekin, M. K., Tatli, H,, & Koç, T. (2021) Climate classifcation in turkey: a case study evaluating holdridge life zones. Theoretical and Applied Climatology, 144, 661–674. https://doi.org/10.1007/s00704-021-03565-5
• Tokgöz, S., & Partal, T. (2020). Karadeniz bölgesinde yıllık yağış ve sıcaklık verilerinin yenilikçi şen ve mann-kendall yöntemleri ile trend analizi. Journal of the Institute of Science and Technology, 10(2), 1107-1118. https://doi.org/10.21597/jist.633368
• Vaheddoost, B. (2020). A comparison of several methods in tracking short-term trends associated with the precipitation time series. Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering, 25(1), 153-168. DOI: 10.17482/uumfd.656175
• Yılmaz, C., Demir, V., & Sevimli, M. F. (2021). Doğu karadeniz bölgesi meteorolojik parametrelerinin trend analizi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 24, 489-496. https://doi.org/10.31590/ejosat.916018
• Yılmaz, M. U. (2023). Keşif kuraklık indeksi ve standartlaştırılmış yağış indeksi kullanılarak kırklareli ilinde kuraklığın eğilimi ve zamansal değişkenliği. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 9(2), 341-364. https://doi.org/10.21324/dacd.1296428
• Yue, S., Pilon, P., & Cavadias, G. (2002). Power of the mann-kendall and spermann's rho tests for detecting monotonic trends in hydrologic series, Journal of Hydrology, 259, 254-271. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(01)00594-7