Türkiye’de aylık ve yıllık su noksanları ve su fazlalarındaki eğilimler

Öz

İklim değişikliği, doğrudan ve dolaylı olarak birçok sektörü etkilemektedir. Bu sektörlerin başında tarım ve tarıma bağlı sektörler gelmektedir. Sıcaklıklardaki artış ya da yağışlardaki değişiklik, bir sahadaki tarımsal aktiviteleri etkileyerek, bu etkilere bağlı uyum planlarının yapılmasını,  olumsuz etkilerin giderilmesi gerektirmektedir. Türkiye’de sıcaklık ve yağış eğilimlerine yönelik birçok çalışma yapılmış, fakat bunların ikisinin bir fonksiyonu olan su açığı ve su fazlalarındaki eğilimler henüz araştırılmamıştır. Bu eğilimlerin bilinmesi, özellikle tarımsal planlamalar açısından önemlidir. Bu çalışma, literatürdeki bu eksiği gidermek amacıyla hazırlanmıştır. Çalışmada Meteoroloji Genel Müdürlüğü’ne ait 183 meteoroloji istasyonunun 1971-2010 yılları arası dönemini kapsayan aylık ortalama sıcaklık ve aylık toplam yağış verileri kullanılmış, Thornthwaite yöntemine göre her yıl için ayrı su bilançoları üretilmiştir. Su bütçesi elemanları, hem doğrusal regresyon yöntemi ile modellenmiş hem de Mann-Kendall (MK) sıra korelasyon testi ile analiz edilerek eğilimleri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, aylık su fazlaları Türkiye’nin kuzeyinde artarken güneyinde azalmakta, özellikle sıcak dönemde ortaya çıkan su noksanları Türkiye genelinde artmaktadır. Yıllık toplam su fazlası ve su noksanlarına göre Türkiye 4 farklı bölgeye ayrılmaktadır. Bu bölgeler; a)su noksanı azalan-su fazlası artan bölgeler, b)su noksanı artan-su fazlası azalan bölgeler, c)su noksanı azalan-su fazlası azalan ve d)su noksanı artan-su fazlası artan bölgeler olarak sıralanmaktadır. Tarım açısından iklim değişikliği bağlamında en olumsuz etkilerin “su fazlası azalan-su noksanı artan bölgeler”de olacağı anlaşılmakta ve bu bölgeler öncelikli olarak planlaması gereken sahalar olarak karşımıza çıkmıştır. 

Anahtar Kelimeler

• Su fazlası eğilimleri,su noksanı eğilimleri,iklim değişikliği tarım ilişkisi,Türkiye

Trends of monthly and annual water deficit and surplus in Turkey

Abstract

Climate change affects many sectors directly or indirectly. Agriculture and agriculture-related sectors are the leading sectors effected from climatic change. The increase of temperatures or variation amount of rainfall will affect the agricultural activities in a field and new plan have to be done for these areas to eliminate the negative effects. There have been many studies on temperature and rainfall trends in Turkey, but the tendencies in the water deficit and surplus which are a function of both, have not been analyzed yet. The investigation of these tendencies is especially important for agricultural planning. This study was prepared to address this deficiency in the literature. For this purpose, the monthly average temperature and monthly rainfall data of 183 meteorological station covering the period between 1971-2010 years has been obtained and water budget for each year have been prepared for all stations. Water budget elements were analyzed with linear regression and Mann-Kendall (MK) test to define the tendencies. According to the results, the water surplus has decreasing in south and increase in north while the water deficits especially calculated in warm periods have decreasing trends whole of Turkey. Using the total annual water deficit and the water surplus has showed that Turkey separated four different regions according to these elements’ trends. These regions are; a) decreasing water deficit-increasing water surplus region b) decreasing water deficit- decreasing water surplus region c) increasing water deficit-increasing water surplus region d) increasing water deficit-decreasing water surplus region. In terms of agriculture, it is understood that the most negative effects in the context of climate change will be occur in increasing water deficit-decreasing water surplus region and these regions should be planned as a priority.

Keywords

• Trends of water surplus,trends of water deficit,climate change and agriculture interactions,Turkey

References

1. Acar, Z., Gönençgil, B., Gümüşoğlu, K. N. (2018). Long-term Changes in Hot and Cold Extremes in Turkey. İ.Ü. Coğrafya Dergisi, 37, 57–67.
2. Adams, R., Hurd, B., Lenhart, S., Leary, N. (1998). Effects of Global Climate Change On World Agriculture: An İnterpretive Review. Climate Research, 11(1), 19–30.
3. Adams, R., Chen, C., McCarl, B., Schimmelpfenni, D. (2001). Climate Variability and Climate Change: Implications for Agriculture. Içinde D. C. Hall & R. B. Horwarth (Ed.), The Long-Term Economics of Climate Change: Beyond a Doubling of Greenhouse Gas Concentrations (C. 3, ss. 95–113). Emerald Group Publishing Limited.
4. Adams, R. M., Rosenzweig, C., Peart, R. M., Ritchie, J. T., McCarl, B. A., Glyer, J. D., … Allen, L. H. (1990). Global Climate Change and US Agriculture. Nature, 345(6272), 219–224.
5. Akbaş, A. (2014a). Türkiye’de klimatolojik kuraklık olasılıklarının dağılışı. Türk Coğrafya Dergisi (63), 1–7.
6. Akbaş, A. (2014b). Türkiye Üzerindeki Önemli Kurak Yıllar. Coğrafi Bilimler Dergisi, 12(2), 101–118.
7. Akbaş, A., Özdemir, H. (2018). Marmara Denizi Havzasının Hidroklimatolojik Dinamiklerinin Belirlenmesi. Türk Coğrafya Dergisi 70, 123–131.
8. Akın, H. S., Dalfez, H. N., Önol, B., Şen, L. (2011). Türkiye ve Bölgesinde İklimin Geleceğine Köppen-Geiger İklim Sınıflandırması Dayalı Bir Bakış. Uluslararası Katılımlı Coğrafya Kongresi (70. Yıl anısına) (ss. 38–47). İstanbul.

9. Alpar, R. (2003). Uygulamalı Çok Değişkenli İstatistiksel Yöntemlere Giriş 1. Ankara: Nobel Yayın Dağıtım.
10. Anderson Jr.,T.W., Darling, D.A. (1952) Asymptotic Theory Of Certain 'Goodness-of-fit' Criteria Based On Stochastic Processes. Annals of Mathematical Statistics, 23, 193–212.
11. Ardel, A., Kurter, A., Dönmez, Y. (1969). Klimatoloji Tatbikatı (2.Baskı). İstanbul: İst. Üniv. Coğ. Ens. Yay. No:40.
12. Aykır, D. (2017). Türkiye’de Ekstrem Sıcaklık İndislerinin Eğilimlerinde Şehirleşmenin Etkisi. Türk Coğrafya Dergisi, 69, 47–57.
13. Bayazıt, M., Avcı, I. (1997). Water Resources of Turkey: Potential, Planning, Development and Management. Water Resources Development, 13(4), 443-452.
14. Bayaner, A. (2014). Türkiye Tarımı, Gelişmeler ve Beklentiler. Ankara: Nobel Akademik Yayıncılık Eğitim Danışmanlık.
15. Bayer Altın, T., Barak, B. (2017). Trends and changes in tropical and summer days at the Adana Sub-Region of the Mediterranean Region, Southern Turkey. Atmospheric Research, 196, 182–199.
16. Bayraç, H. N., Doğan, E. (2016). Türkiye’de İklim Değişikliğinin Tarım Sektörü Üzerine Etkileri. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi İİBF Dergisi, 11(1), 23–48.
17. Bozkurt, D., Sen, O. L. (2013). Climate Change Impacts in The Euphrates-Tigris Basin Based on Different Model and Scenario Simulations. Journal of Hydrology, 480, 149–161.
18. Büyükyıldız, M., Berktay, A., (2004). Parametrik Olmayan Testler Kullanılarak Sakarya Havzası Yağışlarının Trend Analizi. S.Ü. Müh.-Mim. Fak. Derg., 19(2), 23–38.
19. Çeribaşı, G., Doğan, E., Sönmez, O., (2013). Murat Nehir’inin Uzun Yıllar Boyunca Taşıdığı Sediment Miktarlarına Trend Analizi Yöntemi Uygulanarak Analizinin Edilmesi. Taşkın ve Heyelan Sempozyumu 24-26 Ekim 2013 Kongre Sempozyum Bildiriler Kitabı, ss. 203-208), Trabzon.
20. Çiçek, İ., Ataol, M. (2009). Türkiye’nin Su Potansiyelinin Belirlenmesinde Yeni Bir Yaklaşım. Coğrafi Bilimler Dergisi, 7(1), 51–64.
21. Çiçek, İ., Doğan, U. (2006). Detection of Urban Heat Island in Ankara, Turkey. Nuovo Cimento Della Societa Italiana Di Fisica C-Geophysics and Space Physics, 29(4), 399–409.
22. Çiçek, İ., Duman, N. (2015). Seasonal and Annual Precipitation Trends in Turkey. Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences, 10(2), 77–84.
23. Çiçek, İ., Yılmaz, E., Türkoğlu, N., Çalışkan, O. (2013). Ankara şehrinde yüzey sıcaklıklarının arazi örtüsüne göre mevsimsel değişimi. Uluslararası İnsan Bilimleri Dergisi, 10(1), 621–640.
24. Dadaser-Çelik, F., Cengiz, E., Güzel, Ö. (2016). Trends in Reference Evapotranspiration in Turkey: 1975-2006. International Journal of Climatology, 36(4), 1733–1743.
25. Dell, M., Benjamin F. J., Benjamin A. O., (2014).What Do We Learn from the Weather? The New Climate-Economy Literature. Journal of Economic Literature, 52 (3), 740-98.
26. Demircan, M., Demir, Ö., Atay, H., Eskioğlu, O., Yazıcı, B., Gürkan, H., … Akçakaya, A. (2014). Yeni Senaryolara Göre Türkiye Akarsu Havzalarında İklim Değişikliği Projeksiyonları. Içinde TÜCAUM - VIII. Coğrafya Sempozyumu (23-24 Ekim 2014) (ss. 119–128). Ankara.
27. Deniz, A., Toros, H., İncecik, S. (2011). Spatial Variations of Climate Indices in Turkey. Int. J. Climatol., 31(3), 394–403.
28. Deniz, Z. A., Gönençgil, B. (2015). Trends of Summer Daily Maximum Temperature Extremes in Turkey. Physical Geography, 36(4), 268–281.
29. Dihkan, M., Karsli, F., Guneroglu, N., Guneroglu, A. (2018). Evaluation of Urban Heat Island Effect in Turkey. Arabian Journal of Geosciences, 11(8).
30. DSİ, (2018). DSİ Genel Müdürlüğü 2018 Yılı Faaliyet Raporu. Ankara.
31. Erlat, E., Türkeş, M. (2012). Analysis of Observed Variability and Trends in Numbers of Frost Days in Turkey for the Period 1950-2010. International Journal of Climatology, 32(12), 1889–1898.
32. Erlat, E., Türkeş, M. (2013). Observed Changes and Trends in Numbers of Summer and Tropical Days, and the 2010 Hot Summer in Turkey. International Journal of Climatology, 33(8), 1898–1908.
33. Erlat, E., Yavaşlı, D. D. (2009). Ege Bölgesi’nde Tropikal Gün ve Yaz Günü Sayılarındaki Değişim ve Eğilimler. Ege Coğrafya Dergisi, 18, 1–15.
34. Erlat, E., Yavaşlı, D. D. (2011). Ege Bölgesi’nde Sıcaklık Ekstremlerinde Gözlenen Değişim ve Eğilimlerin Değerlendirilmesi. Ankara Üniversitesi Çevrebilimleri Dergisi, 1(3), 25–37.
35. Göney. S. (1987). Türkiye Ziraatinin Coğrafi Esasları I (2. Baskı), İstanbul: İ.Ü. Edb. Fak. Yay No:2600.
36. Harmancıoğlu, N. B., Özkul, S., Fıstıkoğlu, O., Barbaros, F., Onuşluel, G., Çetinkaya, C. P., Dalkılıç, Y. (2007). İklim Değişikliğinin Büyük Menderes ve Gediz Nehir Havzalarına Olası Etkileri. Içinde İklim Değişikliği ve Türkiye, Etkiler, Sektörel Analizler, Sosyo-Ekonomik Boyutlar. Ankara: Birleşmiş Milletler Kalkınma Programı (UNDP) Türkiye Ofisi.
37. Hennessy, K. J., Gregory, J. M., Mitchell, J. F. B. (1997). Changes in Daily Precipitation Under Enhanced Greenhouse Conditions. Climate Dynamics, 13(9), 667–680.
38. İçel, G., Ataol, M. (2014). Türkiye’de Yıllık Ortalama Sicakliklar ile Yağışlarda Eği̇li̇mler ve NAO Arasinda İli̇şki̇leri̇ (1975-2009). Türk Coğrafya Dergisi, 28, 55–68.
39. Ipcc. (2014). Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Part A: Global and Sectoral Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Field, C.B., V.R. Barros, D.J. Dokken, K.J. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press.
40. Isaaks, E. H. (2018). Applied Geostatistics. Communications in Computer and Information Science. Oxford: Oxford University Press.
41. Kadıoğlu, M. (1997). Trends in Surface Air Temperature Data Over Turkey. International Journal of Climatology, 17, 511–520.
42. Kalayci, S., Kahya, E. (1998). Detection of Water Quality Trends in The Rivers of The Susurluk Basin. Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences, 22(6), 503–514.
43. Kanber, R. (2006). Türkiye’de Su Kaynakları Potansiyeli: Kullanımı, Sorunları ve Çözüm Önerileri. TMMOB Su Politikaları Kongresi (21-23 Mart 2006)-I. Cilt., (ss. 1–10). Ankara. Kapluhan, E. (2013). Türkiye’de Kuraklık ve Kuraklığın Tarıma Etkisi. Marmara Coğrafya Dergisi, 27, 487–510.
44. Kapur, B., Koç, M., Özekici, B. (2012). Artan CO2 ve Küresel İklim Değişikliğinin Çukurova Bölgesinde Buğday Verimliliği Üzerine Etkileri. Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 28(4), 152–162.
45. Karaca, M., Tayanç, M., Toros, H. (1995). The Effects of Urbanization on Climate of İstanbul and Ankara. Atmos. Environ., Urban Atmospheres, 29(3411–3421), 3411–3421. Köksal, B. A. (1976). İstatistik Analiz Metodları (2. Baskı). İstanbul: Çağlayan Kitabevi.
46. Koyuncu, M. (2017). Küresel İklim Değişikliği ve Hayvancılık. Selçuk Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 31(2), 98–106.
47. Koyuncu, M., Akgün, H. (2018). Çiftlik Hayvanları ve Küresel İklim Değişikliği Arasındaki Etkileşim. U.Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi, 32, 151–164.
48. McGuffie, K., Henderson-Sellers, A., Holbrook, N., Kothavala, Z., Balachova, O., Hoekstra, J. (1999). Assessing Simulations of Daily Temperature and Precipitation Variability with Global Climate Models for Present and Enhanced Greenhouse Climates. International Journal of Climatology, 19(1), 1–26.
49. Menzel, A., Fabian, P. (1999). Growing Season Extended in Europe. Nature, 397(6721), 659.
50. Olesen, J. E., Bindi, M. (2002). Consequences of Climate Change for European Agricultural Productivity, Land Use And Policy. European Journal of Agronomy, 16(4), 239–262.
51. Ölgen, M. K. (2010). Türkiye’de Yıllık ve Mevsimsel Yağış Değişkenliğinin Alansal Dağılımı. Ege Coğrafya Dergisi, 19(1), 85–95.
52. Özkul, S., Fıstıkoğlu, O., Harmancıoğlu, N. (2008). İklim Değişikliğinin Su Kaynaklarına Etkisinin Büyük Menderes ve Gediz Havzaları Örneğinde Değerlendirilmesi. Içinde TMMOB 2. Su Politikaları Kongresi (ss. 309–322). Ankara.
53. Partal, T., Kahya, E. (2006). Trend Analysis in Turkish Precipitation Data. Hydrological Processes, 20(9), 2011–2026.
54. Pohlert, T., (2006). Non-Parametric Trend Tests and Change-Point Detection. R Package User Guide Notes.
55. Schroeder, L. D., Sjoquist, D. L., Stephan, P. E. (1986). Understanding Regression Analysis. London: Sage Publications.
56. Schwartz, M. D., Reiter, B. E. (2000). Changes in North American spring. International Journal of Climatology, 20(8), 929–932.
57. Selek, B., Tuncok, I. K., Selek, Z. (2018). Changes in Climate Zones Across Turkey. Journal of Water and Climate Change, 9(1), 178–195.
58. Setianto, A., Triandini, T. (2013). Comparison of Kriging and Inverse Distance Weighted (IDW) Interpolation Methods in Lineament Extraction and Analysis. Journal of Southeast Asian Applied Geology, 5(1), 21–29.
59. Somuncu, M. (2018). İklim Değişikliği Türkiye Turizmi için Bir Tehdit mi, Bir Fırsat mı? Içinde TÜCAUM 30. Yıl Uluslararası Coğrafya Sempozyumu (ss. 748–771). Ankara. Sprent, P., Nigel C S., (2001). Applied Nonparametric Statistical Methods. New York: Cbapman & Hall/CRC.
60. Tatlı, H. (2017). Classification of The Köppen and Holdridge Life Zones with Respect to The Climate Scenarios- Rcp4.5 Over Turkey. Içinde 8th Atmospheric Sciences Symposium - 01-04 November 2017 (ss. 651–657).
61. Tatlı, H., Türkeş, M. (2011). Empirical Orthogonal Function Analysis of the Palmer Drought Indices. Agricultural and Forest Meteorology 151(7), 981–991.
62. Tayanç, M., İm, U., Doǧruel, M., Karaca, M. (2009). Climate Change in Turkey for The Last Half Century. Climatic Change 94(3–4), 483–502.
63. Thornthwaite, C. W. (1948). An Approach toward a Rational Classification of Climate. Geographical Review, 38(1), 55.
64. Türkeş, M. (1999). Vulnerability of Turkey to desertification with respect to precipitation and aridity conditions. Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences, 23(5), 363–380.
65. Türkeş, M., Akgündüz, A. S., Demirörs, Z. (2009). Palmer Kuraklık İndisi’ne Göre İç Anadolu Bölgesi’nin Konya Bölümü’ndeki Kurak Dönemler ve Kuraklık Şiddeti. Coğrafi Bilimler Dergisi, 7(2), 129–144.
66. Türkeş, M., Koç, T., Sariş, F. (2009). Spatiotemporal Variability of Precipitation Total Series Over Turkey. International Journal of Climatology, 29(8), 1056–1074.
67. Türkeş, M., Koç, T., Sarış, F. (2007). Türkiye’nin Yağış Toplamı ve Yoğunluğu Dizilerindeki Değişikliklerin ve Eğilimlerin Zamansal ve Alansal Çözümlemesi. Coğrafi Bilimler Dergisi, 5(1), 57–73.
68. Türkeş, M., Sümer, U. M., Demir, İ. (2002). Re-Evaluation of Trends And Changes in Mean, Maximum And Minimum Temperatures of Turkey for the Period 1929–1999. Int. J. Climatol., 22, 947–977.
69. Türkeş, M., Sümer, U. M., Kılıç, G. (1996). Observed Changes in Maximum and Minimum Temperatures in Turkey. International Journal of Climatology, 16(4), 463–477.
70. Türkeş, M. Tatlı, H. 2009. Use of The Standardized Precipitation Index (SPI) and Modified SPI for Shaping The Drought Probabilities Over Turkey. International Journal of Climatology 29: 2270–2282.
71. Türkoğlu, N., Çalışkan, O., Çiçek, İ., Yılmaz, E. (2012). Şehirleşmenin Biyoklimatik Koşullara Etkisinin Ankara Ölçeğinde İncelenmesi. Uluslararası İnsan Bilimleri Dergisi, 9(1), 932–955.
72. Türkoğlu, N., Çiçek, İ., Şensoy, S. (2012). Türkiye ’ de İklim Değişikliğinin Meyve Ağaçları ve Tarla Bitkilerinin Fenolojik Dönemlerine Etkileri. Içinde TÜCAUM Uluslararası Coğrafya Sempozyumu (ss. 151–164). Ankara.
73. Türkoğlu, N., Şensoy, S., Aydın, O. (2016). Effects of Climate Changes on Phenological Periods of Apple, Cherry and Wheat in Turkey. International Journal of Human Sciences, 13(1), 1036.
74. Uçak, B. A., Ertek, A., Güllü, M., Aykanat, S., Akyol, A. (2010). Bazı İklim Parametrelerinin Çukurova’da Yetiştirilen Mısır Bitkisi Verim ve Kalitesine Etkileri. GOÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 27(1), 9–19.
75. Usta, A. (2016). Türkiye’nin Su Potansiyelinin Belirlenmesi Üzerine Bir Araştırma. Küresel Mühendislik Çalışmaları Dergisi, 3(2), 1–9.
76. Ustaoglu, B., Karaca, M. (2014). the Effects of Climate Change on Spatiotemporal Changes of Hazelnut (Corylus Avellana) Cultivation Areas in the Black Sea Region, Turkey. Applied Ecology and Environmental Research (AEER), 12(2), 309–324.
77. Ustaoğlu, B., Karaca, M. (2009). Türkiye’de İklim Değişikliğinin Fındık Tarımına Olası Etkileri. İTÜ Dergisi/d Mühendislik, 9(3), 153–161.
78. Wilby RL, Beven KJ, Reynard NS. (2008). Climate change and fluvial flood risk in the UK: more of the same? Hydrological Processes 22(14): 2511–2523.
79. Yavuz, H., Erdoǧan, S. (2012). Spatial Analysis of Monthly and Annual Precipitation Trends in Turkey. Water Resources Management, 26(3), 609–621.
80. Yıldırım, M.U., Demircan, M., Özdemir, F.A., Sarıhan, E.O., (2015). İklim Değişikliğinin Haşhaş (Papaver somniferum L.) Üretim Alanlarına Etkisi. 11. Tarla Bitkileri Kongresi 7-10 Eylül 2015, (ss. 49–54), Çanakkale.
81. Yılmaz, E. (2016). Türkiye’nin Bazı Şehirlerindeki Isı Adası Özellikleri. Içinde F. Arslan (Ed.), Türkiye Coğrafyası Araştırmaları (ss. 177–204). Ankara: Pegem Akademi.
82. Yılmaz, E. (2018). Türkiye’de Aylık Yağış Eğilimleri, Yağış Kaymaları ve Yağış Eğilim Rejimleri. Journal of Human Sciences, 15(4), 2066–2091.
83. Yılmaz, E. (2019). Türkiye’de Aylık Sıcaklık ve Aylık Sıcaklık Farklarındaki Eğilimler ve Sıcaklık Eğilim Grupları. Journal of Human Sciences, 16(2), 392-427.
84. Yılmaz, E., Çiçek, İ. (2016). Türkiye Thornthwaite İklim Sınıflandırması. Journal of Human Sciences, 13(3), 3973–3993.
85. Yücel, I., Güventürk, A., Sen, O. L. (2015). Climate Change Impacts On Snowmelt Runoff for Mountainous Transboundary Basins in Eastern Turkey. International Journal of Climatology, 35(2), 215–228. https://doi.org/10.1002/joc.3974.
86. Yüksel, İ., Sandalcı, M., Çeribaşı, G., Yüksek, Ö. (2011). Küresel Isınma ve İklim Değişikliğinin Su Kaynaklarına Etkileri. Içinde Ulusal 7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu (ss. 51–58). Trabzon.