Menemen Ovasında Referans Bitki Su İhtiyacı ve Ölçülen Solar Radyasyonun Zamansal Değişimi

Year 2015, Volume: 25 Issue: 2, 65 - 76, 30.12.2015

Eser Bora , Mine Tekeli Merve Etöz

Abstract

İklim değişikliğinin etkisiyle ortalama
sıcaklıkların artması ve yağışların azalması beklenen ülkemizde, su
kaynaklarındaki kısıtlamanın da artacağı öngörüsüyle, referans bitki su
tüketimi ve bitki gelişimine doğrudan etkisi olan solar radyasyonun belirlenmesi
ve zamansal değişiminin incelenmesi önem arz etmektedir. Çalışmada yarı kurak
iklim özelliğine sahip Menemen Ovasında, günlük referans bitki su tüketimi ve
solar radyasyonun zamansal değişimi incelenmiştir. Çalışma, 1965-2014 yıllarını
kapsamaktadır. Bir çalışma yılı mevsimsel ve aylık olarak beş döneme (kış,
ilkbahar, yaz, sonbahar ve aylık) ayrılmıştır. Beş döneme ayrılan mevsimsel ve
aylık referans bitki su tüketimi değerleri FAO Penman-Monteith yöntemine göre
hesaplanmıştır.  Zamansal değişimleri,
parametrik olmayan Mann-Kendall ve Mann- Whitney U test istatistikleri ile
incelenmiştir. Sonuç olarak referans bitki su tüketimi değerlerinde kış
aylarında azalan, yaz aylarında artan trend olduğu diğer dönemlerde ise
belirgin bir trend olmadığı serilerin durağan olduğu görülmüştür. Solar
radyasyon değerlerinde ise, mevsimsel ve aylık bütün dönemlerde trendin artış
yönündedir. Mevcut 50 yıllık gözlem değerleri, 1965-1990;1991-2014 yılları
arasında anlamlı 25’er yıl olarak 2 gruba ayrılmış olup gruplar arasındaki
ortalama ve standart sapmalarındaki değişim araştırılmıştır. Araştırma
sonucunda solar radyasyon değerlerinin bütün dönemlerinde ortalama ve standart
sapmalarının durağan olmadığı, referans bitki su tüketiminde ise yaz ve kış
mevsimleri durağan olmayıp diğer dönemlerin durağan olduğu görülmüştür.

Keywords

FAO Penman-Monteith, referans bitki su tüketimi, solar radyasyon, Mann-Kendall, Mann-Whitney U

Temporal Variations of Reference Evapotranspiration and Measured Solar Radiation in the Menemen Plain

Abstract

Average temperature increase and rainfall
decrease caused by the climate change is expected in Turkey. Determining solar
radiation effect on plant growth and reference evapotranspiration and its
temporal variations important. In this study, the daily reference
evapotranspiration and temporal changes of solar radiation are researched in
semi-arid Menemen Plain. The study covering the period between1965 and 2014,
divides every study year into five seasonal and monthly periods, (k1, k2, k3,
and k5). Seasonal and monthly reference evapotranspiration values divided into
five periods were calculated by FAO Penman-Monteith method. Temporal changes
are analyzed with nonparametric Mann-Kendall and Mann-Whitney U test
statistics. Consequently, It has been observed that the reference
evapotranspiration values decrease in winter months, whereas increase in summer
months and stable in other periods. It has been observed that the solar
radiation values have an upward trend in seasonal and monthly periods. The
present value of 50 years of observations are divided into two groups of 25
years as 1965-1989 and 1990-2014. Mean and standard deviation changes in the
significant groups have been studied. The research concluded that the solar
radiation have fluctuations in the mean and standard deviation in whole
periods. Also the reference evapotranspiration has fluctuations in summer and
winter periods, yet stable in the other periods.

Keywords

FAO Penman-Monteith, reference evapotranspiration, solar radiation, Mann-Kendall, Mann-Whitney U

References

• Ahani, H., M. Kherad, M. R. Kousari, L. van Roosmalen, R. Aryanfar, and M. Hosseini Seyyed. 2012. Non-parametric trend analysis of the aridity index for three large arid and semi-arid basins in Iran. Theoretical and Applied Climatology.
• Allen, R. G., L. S. Pereira, D. Raes, and M. Smith. 1998. Crop evapotranspiration—guidelines for computing crop water requirements. In:United Nations FAO Irrigation and Drainage Paper 56 FAO, Rome, Italy.
• Allen, R. G., W. O. Pruitt, J. L. Wright, T. A. Howell, F. Ventura, R. Snyder, D. Itenfisu, P. Steduto, J. Berengena, J. B. Yrisarry, M. Smith, L. S. Pereira, D. Raes, A. Perrier, I. Alves, I. Walter, and R. Elliot. 2006. A recommendation on standardized surface resistance for hourly calculation of reference ET0 by the FAO56 Penman- Monteith method. Agric. Water Manage. 81: 1–22.
• Anonymous. 1998. Analyzing Long Time Series of Hydrological Data with Respect to Climate Variability. World Meteorological Organization (WMO): 1-12 (WCAP-3, WMO/TD-No: 224). Switzerland.
• Anonymous. 2013. Climate Change. The Physical Science Basis: Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 1535 pp.
• A. Sanchez-Lorenzo, J. Calbo, and M. Wild. 2013. Global ve diffuse solar radiation in spain: Building a homogeneous dataset and assessing their trends. Global and Planetary Change 100: 343-352.
• Anlı, A. S. 2014. Güneydoğu Anadolu Bölgesinde Referans Bitki Su Tüketiminin Zamansal Değişimi ve RDI (Keşif Kuraklık İndeksi) Yöntemiyle Meteorolojik Kuraklık Analizi. Tarım Bilimleri Dergisi 20: 248-260.
• Bandyopadhyay, B., A. Bhadra, N. S. Raghuwnshi, R. Singh. 2009. Temporal trends in estimates of reference evapotranspiration over India. Journal of Hydrologic Engineering. 14 (5): 508-515.
• Baumgartner, W. C., and E. Reichel. 1975. The world water balance. Mean Annual Global, Continental and Marine PrecipitationElsevier, Amsterdam.
• Croitoru, A. E., A. Piticar, C. S. Dragota, and D. C. Burada. 2013. Recent changes in referance evapotranspiration in Romania. Global and Planetary Change 111: 127-132.
• Katerji, N., and G. Rana. 2011. Crop reference evapotranspiration: a discussion of the concept, analysis of the process and validation. Water Resource Management 25: 1581–1600.
• Lionello, P. 2012. The Climate of the Mediterranean Region, From the past to the future. Elsevier, Amsterdam, NETHERLANDS. ISBN: 9780124160422.502 pp.
• Mann, H. B., and D. R. Whitney. 1947. "On a test of whether one of two random variables is stochastically larger than the other". Annals of Mathematical Statistics, C.18: 50-60.
• Modarres, R., and V. P. R. da Silva. 2007. Rainfall trends in arid and semi-arid regions of Iran. J.Arid Environ. 70, 344-355. Partal, T., E. Kahya. 2006. Türkiyedeki yağış verilerinin trend Analizi. Hydrological Process. 20: 2011-2026.
• Rosenberg, N. J., B. L. Blad, and S. B. Werma. 1983. Microclimate - The biological environment. p. 44-45. Wiley, New York, Shapiro, S. S., and M. B. Wilk. 1965. An analysis of variance test for normality (complete samples). Biometrika 52: 591–611.
• Tabari, H., S. Marofi, A. Aeini, P. H. Talaee, and K. Mohammadi. 2011. Trend analysis of reference evapotranspiration in the western half of Iran. Agricultural and Forest Meteorology 151: 128-136.
• Silva, V. P. R., R. A. Silva, E. P. Cavalcanti, C. C. Braga, P. V. Azevedo, V. P. Singh, E. R. R. Pereira. 2010. Trends in solar radiation in NCEP/NCAR database and measurements in northeastern Brazil. Solar Energy. 84 (10): 1852-1862.
• Vicente-Serrano, S., C. Azorin-Molina, A. Sanchez-Lorenzo, J. Revuelto, J. Lopez-Moreno, J. Gonzalez-Hidalgo, E. Moran-Tejeda, and F. Espejo. 2014. Reference Evapotranspiration Variability and Trends in Spain, 1961-2011. Global and Planetary Change, 26-40.
• Wang, K., and R. E. Dickinson. 2012. A reviewof global terrestrial evapotranspiration: observation, modeling, climatology, and climatic variability. Rev. Geophys. 50. http://dx.doi.org/10.1029/2011RG000373.
• Wang, Y., T. Jiang, O. Bothe, and K. Fraedrich. 2007. Changes of pan evaporation and referance evaporation in the Yangtze River basin. Theoretical and Applied Climatology 90: 13-23.
• Wild, M., D. Folini, C. Schär, N. Loeb, E. G. Dutton, G. König-Langlo. 2013. The global energy balance from a surface perspective. Climate Dynamics 40: 3107-3134.
• Xu, C.Y., L. B. Gong, T. Jiang, D. L. Chen. 2006. Decreasing reference evapotranspiration in a warming climate – a case of Chang Jiang (Yangtze) River catchment during 1970-2000. Advances in Atmospheric Sciences 23 (4): 513-520.
• Yu, Y.S., Zou, S., Whittemore, D. 1993. Non-parametric trend analysis of water quality data of rivers in Kansas. Journal of Hydrology 150 (1): 61-80.