Drought analysis and Southeast Anatolia Region example

Abstract

The negative impacts of climate change on water resources are a major concern today. In this study, a comprehensive drought risk analysis was carried out for 18 different stations using meteorological data to determine the drought status of the Southeastern Anatolia Region. With the help of Standardized Precipitation Index and Exploratory Drought Index, detailed drought analyses were performed for 3, 6, 9 and 12 month’s time intervals. For SRI, Gölbaşı station had the highest drought percentage in all time intervals except for the 6-month period. For CHI; Kilis station was the station with the highest drought percentage in the 9-12 month time intervals. Diyarbakır Airport was the station with the driest month in January 1971 with an index value of -4.56 for all time intervals in CWI analysis, while Diyarbakır Airport was the station with the driest month in January 1971 with an index value of -4.27 for all time intervals in CWI analysis. This study provides an important contribution to the issues of drought mitigation and sustainable management of water resources and will help effective water resources planning for the Southeastern Anatolia Region.

Keywords

• Drought
• Standardized Precipitation Index (SPI)
• Reconnaissance Drought Index (RDI)

Kuraklık analizi ve Güneydoğu Anadolu Bölgesi örneği

Öz

İklim değişikliğinin su kaynaklarına olan olumsuz etkileri günümüzde büyük bir endişe kaynağıdır. Bu çalışmada, Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nin kuraklık durumunu belirlemek amacıyla meteorolojik veriler kullanılarak 18 farklı istasyon için kapsamlı bir kuraklık risk analizi gerçekleştirilmiştir. Standartlaştırılmış Yağış İndeksi ve Keşif Kuraklık İndeksi yardımıyla 3, 6, 9 ve 12 aylık zaman aralığı için detaylı kuraklık analizleri yapılmıştır. SYİ için; 6 aylık dönem harici tüm zaman aralılarında Gölbaşı istasyonu en yüksek kurak olma yüzdesine sahip istasyon olmuştur. KKİ için ise; 9-12 aylık zaman aralıklarında Kilis istasyonu en yüksek kurak olma yüzdesiyle dikkat çekmiştir. SYİ analizlerinde tüm zaman aralıkları için; -4.56 indeks değeriyle Diyarbakır Havalimanı Ocak 1971’de en kurak ayı geçiren istasyon olurken, KKİ analizinde tüm zaman aralıkları için; -4.27 indeks değeriyle yine Diyarbakır Havalimanı Ocak 1971’de en kurak ayı geçiren istasyon olmuştur. Bu çalışma, kuraklıkla mücadele ve su kaynaklarının sürdürülebilir yönetimi konularında önemli bir katkı sunmakta olup, Güneydoğu Anadolu Bölgesi için etkili su kaynakları planlamasına yardımcı olacaktır.

Anahtar Kelimeler

• Kuraklık
• Standartlaştırılmış Yağış İndeksi (SYİ)
• Keşif Kuraklık İndeksi (KKİ)

References

1. [1] Dikici M. “Drought analysis with different indices for the Asi Basin (Turkey)”. Scientific Reports, 10(1), 20739, 2020.
2. [2] Çirağ B, Firat M. “Two-dimensional (2D) flood analysis and calibration of stormwater drainage systems using geographic information systems”. Water Science & Technology, 87(10), 2577-2596, 2023.
3. [3] Topçu E. L-Momentler ve Standart Yağış İndeksi (SYİ) Yardımıyla Seyhan Havzası Kuraklık Analizi. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana, Türkiye, 2013.
4. [4] Kadıoğlu M. “Türkiye’de İklim Değişikliği Risk Yönetimi”. Türkiye’nin İklim Değişikliği II. Ulusal Bildiriminin Hazırlanması Projesi Yayını. Ankara, Türkiye, 2, 2012.
5. [5] Özmen F. Batman ve Diyarbakır İllerinin Uzun Yıllar İklim Verileri Kullanılarak Çeşitli Kuraklık İndisleriyle Kuraklık Analizinin Yapılması ve Literatürle Karşılaştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Batman Üniversitesi, Batman, Türkiye, 2022.
6. [6] Mohammed R, Scholz M. “Impact of evapotranpiration formulations at various elevations on the reconnaissance drought index”. Water Resources Management, 31(1), 531-548, 2017.
7. [7] Çelik MA. “Distribution of extreme wet and dry seasons (1967-2016) along Mediterranean Coast Turkey”. Academic Platform-Journal of Engineering and Science, 7(1), 56-66, 2019.
8. [8] Hasan IF. “Trend detection of metrological drought in north of Iraq Journal of Engineering and Sustainable Development, 25(3), 60-73, 2021.

9. [9] Öztürk YD, Ünlü, R. “Türkiye’de Yapılan Kuraklık Analiz Çalışmaları Üzerine Bir Derleme”. Afet ve Risk Dergisi, 5(2), 669-680, 2022.
10. [10] Topçu E, Seçkin N. “Drought assessment using the reconnaissance drought index (RDI): A case study of Eastern Mediterranean, Seyhan, Ceyhan, and Asi basins of Turkey”. Journal of Engineering Research, 10(2B), 124-141, 2022.
11. [11] Wilhite, D. A. & Glantz, M. H. “Understanding: the drought phenomenon: the role of international, definitions”. Water 10(3), 111-120, 1985.
12. [12] Li L, She D, Zheng H, Lin P, Yang ZL. “Elucidating diverse drought characteristics from two meteorological drought indices (SPI and SPEI) in China”. Journal of Hydrometeorology, 21(7), 1513-1530, 2020.
13. [13] Oruç, N. Güneydoğu Anadolu Bölgesinin Kuraklık Analizi Yüksek Lisans Tezi Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Denizli, Türkiye, 2017.
14. [14] Özfidaner M, Topaloğlu F. “Standart yağış indeksi yöntemi ile güneydoğu anadolu bölgesinde kuraklık analizi”. Toprak Su Dergisi, 9(2), 130-136, 2020.
15. [15] Tuğrul T, Doğan S, Dursun Ş. “Güneydoğu Anadolu Bölgesindeki illerin kuraklık analizi”. Konya Journal of Engineering Sciences, 7(4), 705-712, 2019.
16. [16] Anlı AS. “Güneydoğu Anadolu Bölgesinde Referans Bitki Su Tüketiminin (ET0) Zamansal Değişimi ve RDI (Keşif Kuraklık İndeksi) Yöntemiyle Meteorolojik Kuraklık Analizi”. Journal of Agricultural Sciences, 20(3), 248-260, 2014.
17. [17] McKee TB, Doesken NJ, Kleist J. “The relationship of drought frequency and duration to time scales”. Eighth Conference on Applied Climatology, Anaheim, California, USA, 17-22 January 1993.
18. [18] Guttman NB. “Comparing the palmer drought index and the standardized precipitation index”. Journal of the American Water Resources Association, 34(1), 113-121, 1998.
19. [19] McKee TB, Doesken NJ, Kleist J. “The relationship of drought frequency and duration to time scales”. American Meteorological Society Eighth Conference on Applied Climatology, Anaheim, CA. American Meteorological Society, Boston, MA, 17-22 January 1993.
20. [20] Topçu E. Doğu Akdeniz, Seyhan, Ceyhan ve Asi Havzalarında Farklı Yöntemler Kullanılarak Kuraklık Analizi. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana, Türkiye, 2018.
21. [21] Thornthwaite CW. “An approach toward a rational classification of climate”. Geographical Review, 38(1), 55-94, 1948.
22. [22] Tigkas D, Vangelis H, Tsakiris G. “DrinC: A software for drought analysis based on drought indices”. Earth Science Informatics, 8, 697-709, 2015.