Periodical Trend Analysis for Temperature and Precipitation in the Maritsa River Basin

Öz

The present study aims to conduct trend analysis on the annual average temperature and precipitation values for the basin of the Maritsa (Meriç) River, one of the most important boundary and transboundary rivers in Turkey. The analysis reveals the positive and negative trends in the annual average temperature and precipitation data on a periodical basis over the course of around 50 years (1965-1990, 1991-2015 and 1965-2015) collected from 10 meteorological stations within the borders of Bulgaria and Turkey. In light of these data, the study attempts to provide a statistical account of the impact of global climate change and global warming on the annual temperature and precipitation averages in the basin. The Mann-Kendall Test and Sen's Trend Slope Test, both of which are non-parametric tests, are used as the methodology of the study. In terms of annual average temperatures, the trend analysis results indicate that only the Lüleburgaz station displays a significant negative trend during the period between 1965 and 1990, that all stations apart from Lüleburgaz display a positive trend during the 1991-2015 period, and that the stations in Kazanlak, Sliven, Pazardzhik, Haskovo, Kırklareli, Edirne, Lüleburgaz, Çorlu, Tekirdağ and İpsala show a significant and positive trend. As far as annual average precipitation values are concerned, while the trend in the Kazanlak, Sliven, Pazardzhik, Haskovo and İpsala stations is significant and negative during the 1965-1990 period with an overall increasing trend in the 1991-2015 period, the Kırklareli station displays a significant and positive trend. No station in the basin displays statistically significant trends in the 1965-2015 period. The changes in the annual average temperature and precipitation in the Maritsa River basin bring about a plethora of problems such as the increase in the water shortage and flood risks, drought, soil erosion, land degradation, deteriorations in the ecological balance, decrease in agricultural productivity, and issues in cattle and sheep and goat farming. Therefore, the changes in the average temperature and precipitation trends must be taken into consideration within the plans to be made for the basin area and for the solution of the problems.

Anahtar Kelimeler

• Maritsa (Meriç) River
• Mann-Kendall
• Trend analysis
• Temperature
• Precipitation
• Climate change

Meriç Nehri Havzası’nda Sıcaklık ve Yağış Değerlerinin Dönemsel Trend Analizi

Öz

Bu çalışmada Türkiye’nin en önemli sınır oluşturan ve sınır aşan akarsularından biri olan Meriç Nehri Havzası’nın yıllık ortalama sıcaklık ve yağış değerlerinin dönemlik trend analizinin yapılması amaçlanmıştır. Bulgaristan ve Türkiye sınırları içinde kalan 10 meteoroloji istasyonunun yaklaşık 50 yıllık verilerinin dönemsel (1965-1990, 1991-2015 ve 1965-2015) yıllık ortalama sıcaklık ve yağış verilerinin pozitif ya da negatif yönlü eğilimleri belirlenmiştir. Bu veriler ışığında küresel iklim değişikliğinin ve küresel ısınmanın havza alanının yıllık sıcaklık ve yağış ortalamalarına etkileri istatistiksel olarak ortaya konulmaya çalışılmıştır. Çalışmada yöntem olarak parametrik olmayan testlerden Mann-Kendall Testi ve Sen’in Trend Eğim testi kullanılmıştır. Ortaya çıkan trend analizleri sonuçlarına göre yıllık ortalama sıcaklıklar 1965-1990 yılları arasını kapsayan dönemde sadece Lüleburgaz istasyonunda anlamlı negatif bir trend, 1991-2015 döneminde Lüleburgaz dışında istasyonların hepsinde anlamlı pozitif trend ve 1965-2015 döneminde Kazanlak, Sliven, Pazardzhik, Haskovo, Kırklareli, Edirne, Lüleburgaz, Çorlu, Tekirdağ ve İpsala’da anlamlı ve pozitif yönlü trend göstermektedir. Yıllık yağış ortalamalarında 1965-1990 döneminde Kazanlak, Sliven, Pazardzhik, Haskovo ve İpsala’da anlamlı negatif yönlü trend ve 1991-2015 döneminde genel eğilim artış yönünde olmakla birlikte Kırklareli istasyonunda anlamlı pozitif yönlü bir trend vardır. 1965-2015 döneminde havza alanındaki hiçbir istasyonda istatistiksel olarak anlamlı bir trend bulunmamaktadır. Meriç Nehri Havzası’nın yıllık ortalama sıcaklık ve yağış trendlerindeki değişmeler beraberinde su kıtlığı veya taşkın riskinin artması, kuraklık, toprak erozyonu, arazi degradasyonu, ekolojik dengede bozulmalar, tarımsal verimin düşmesi, büyükbaş ve küçükbaş hayvancılık faaliyetlerinin olumsuz etkilenmesi gibi pek çok sorunun ortaya çıkmasına neden olacaktır. Bundan dolayı havza alanı ile ilgili planlamalarda ve sorunların çözümünde ortalama sıcaklık ve yağış trendlerindeki değişiklikler göz önünde bulundurulmalıdır.

Anahtar Kelimeler

• Meriç Nehri
• Mann-Kendall
• Trend analizi
• Sıcaklık
• Yağış
• İklim değişikliği

Kaynakça

1. Ardel, A., Kurter, A. & Dönmez, Y. (1965). Klimatoloji Tatbikatı. İstanbul: İstanbul Üniversitesi Yayın No:1123, Coğrafya Enstitüsü Yayın No: 40.
2. Atalay, İ. (2013). Uygulamalı Klimatoloji (2. Baskı). İzmir: Meta Basım Matbaacılık Hizmetleri.
3. Bayer Altın, T. & Barak B. (2012). Seyhan Havzası’nda 1970-2009 yılları arasında yağış ve sıcaklık değerlerindeki değişmeler ve eğilimler. Türk Coğrafya Dergisi, 58, 21-34.
4. Büyükyıldız, M. & Berktay, A. (2004). Parametrik olmayan testler kullanılarak Sakarya havzası yağışlarının trend analizi. Selçuk Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 19(2), 23-38
5. Coşkun, S. (2020a). Van Gölü kapalı Havzası’nda yağışların trend analizi. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 8(2), 521–532.
6. Coşkun, S. (2020b). Aras-Kura kapalı Havzası’nın ortalama sıcaklık, yağış ve akım verilerinin trend analizi (Türkiye). Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 30(2), 29-42.
7. Coşkun, S. (2020c). Akarçay kapalı Havzası’nın ortalama sıcaklık ve yağış verilerinin eğilim analizi (Afyonkarahisar-Türkiye). Jass Studies-The Journal of Academic Social Science Studies, 81, 533-547. http://dx.doi.org/10.29228/JASSS.44156
8. Çalışkan, O. (2016). Klimatolojik araştırmalar. Nurettin Özgen, Sabri Karadoğan (Ed). Fiziki coğrafyada araştırma yöntemleri ve teknikleri içinde (ss. 247-290). Ankara: PEGEM Akademi.

9. Çeribaşı, G. & Doğan, E. (2015). Trend analizi yöntemi kullanılarak Batı ve Doğu Karadeniz ile Sakarya havzası akım miktarlarının değerlendirilmesi. SDU International Technologic Science, 7(2), 1-12.
10. Demir, İ., Kılıç, G., Coşkun, M. & Sümer, U. M. (2008). Türkiye’de maksimum, minimum ve ortalama hava sıcaklıkları ile yağış dizilerinde gözlenen değişiklikler ve eğilimler. TMMOB İklim Değişimi Sempozyumu (13-14 Mart 2008) Bildiriler Kitabı içinde (ss. 69-84). Ankara: TMMOB adına TMMOB Meteoroloji Mühendisleri Odası,
11. Erkal, T. & Topgül, İ. (2015). Meriç Nehri’nin son 15 yıllık taşkınları ve korunma projeleri. TÜCAUM VIII. Coğrafya Sempozyumu (23-24 Ekim 2014) Bildiriler Kitabı içinde (ss.165-174). Ankara: Ankara Dil ve Tarih-Coğrafya Fakültesi.
12. Erkal, T. & Topgül, İ. (2020). Aşağı Meriç Nehri akımlarının mevsimsel ve yıllık değişiminin taşkınlar üzerine etkisi. Türk Coğrafya Dergisi, 74, 33-38. DOI: 10.17211/tcd.645865.
13. Gocic, M. & Slavisa, T. (2013). Analysis of changes in meteorological variables using Mann-Kendall and Sen's slope estimator statistical tests in Serbia. Global and Planetary Change, 100, 172–182. http://dx.doi.org/10.1016/j.gloplacha.2012.10.014.
14. Gönençgil, B. (2012). Climate characteristics of Thrace and observed temperature - precipitation trends. The Balkans at a Crossroads: Evaluating Past, Reading Present, Imagining Future (11-14 October 2012), Tirana. Bekir Çınar (Ed). Conference Proceeding Book. Vol.2 içinde (ss. 80-95). 24.01.2021 tarihinde http://cdn.istanbul.edu.tr/FileHandler2.ashx?f=ibac-2012-albania-volume-ii-1.pdf adresinden erişildi.
15. Hanedar, A., Çağlar, F., Görgün, E., Konukçu, F., Altürk, B. & Albut, S. (2019). TR21 Bölgesi iklim değerlendirmesi: Mevcut durum ve projeksiyonlar. Konukçu F., Albut S., Altürk B. (Ed). TR 21 Trakya bölgesinde iklim değişikliğinin etkileri ve uyum stratejileri içinde (s.1-22), Tekirdağ: Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi Toprak Ofset.
16. Kadıoğlu, M. (1997). Trends in surface air temperature data over Turkey. International Journal Of Climatology,17, 511–520.
17. Kadıoğlu, M. (2019). Bildiğiniz havaların sonu küresel iklim değişimi ve Türkiye. (Gözden geçirilmiş ve güncellenmiş basım). İstanbul: Sia Kitap.
18. Karabulut, M. & Cosun, F. (2009). Kahramanmaraş ilinde yağışların trend analizi. Coğrafi Bilimler Dergisi, 7 (1), 65-83.
19. Kızılelma, Y., Çelik, M. A. & Karabulut, M. (2015). İç Anadolu Bölgesinde sıcaklık ve yağışların trend analizi. Türk Coğrafya Dergisi, 64, 1‐10. https://doi.org/10.17211/tcd.90494.
20. Knight, C. G. & Staneva, M. (1996). The water resources of Bulgaria: an overview. GeoJournal, 40(4), 347-362. doi:10.1007/bf00183411
21. Nojarov, P. (2017). Genetic climatic regionalization of the Balkan peninsula using cluster analysis. Journal of Geographical Sciences, 27(1), 43-61. DOI: 10.1007/s11442-017-1363-y.
22. Ölgen, M. K. (2010). Türkiye’de yıllık ve mevsimsel yağış değişkenliğinin alansal dağılımı. Ege Coğrafya Dergisi, 19(1), 85-95.
23. Özşahin, E. & Eroğlu, İ. (2019). Frog hunting in Edirne province (Thrace, Turkey). Recep Efe, Irina Koleva, Münir Öztürk, Ramiz Arabacı (Ed.), Recent Advances in Social Sciences içinde (ss. 575-584). Cambridge Scholars Publishing.
24. Özşahin E., Duru Ü. & Eroğlu İ. (2018). Land use and land cover changes (LULCC), a key to understand soil erosion intensities in the Maritsa Basin. Water,10, 1-15.
25. Özşahin, E., Eroğlu, İ. & Ocak, A. (2019). Soil erosion in Bulgaria. Dimitar Kirilov Dımıtrov, Dimitar Nıkoloskı Rasim Yılmaz (Ed.) XI. IBANESS Congress Series-Tekirdağ / TURKEY. (09-10 Mart 2019) Proceedings Book içinde (ss. 1234-1237).
26. Özşahin, E., Eroğlu, İ. & Özdeş, M. (2020). Yerşekilleri ve AKAÖ (arazi kullanımı/arazi örtüsü) arasındaki ilişkinin incelenmesi: Hisarlıdağ ve yakın çevresi örneği (Enez/Edirne). Salih Birinci, Çağlar Kıvanç Kaymaz, Yusuf Kızılkan (Ed). Coğrafi perspektifle dağ ve dağlık alanlar (sürdürülebilirlik-yönetim-örnek alan incelemeleri içinde (ss. 73-100). İstanbul: Kriter Yayınevi.
27. Partal, T. (2002). Türkiye yağış verilerinin trend analizi. (Yayımlanmamış Doktora Tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Hidrolik ve Su Kaynakları Mühendisliği Programı, İstanbul.
28. Partal, T. & Kahya, E. (2006). Trend analysis in Turkish precipitation data. Hydrological Processes. 20, 2011–2026. Doı: 10.1002/Hyp.5993.
29. 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), 1-23.
30. Roboaa, E. M. & Al-Barazanji, Z. (2015). Mann–Kendall trend analysis of surface air temperatures and rainfall in Iraq. Quarterly Journal of the Hungarian Meteorological Service, 119(4), 493–514.
31. Saplıoğlu, K. & Çoban, E. (2013). Karadeniz Bölgesi yağış serilerinin trend analizi. VII. Ulusal Hidroloji Kongresi (26 - 27 Eylül 2013), (ss. 500-512). Isparta: Süleyman Demirel Üniversitesi.
32. Sütgibi, S. (2015). Büyük Menderes Havzası’nın sıcaklık, yağış ve akım değerlerindeki değişimler ve eğilimler. Marmara Coğrafya Dergisi, 31, 398-414. DOI: 10.14781/mcd.36029.
33. Şenocak, S. & Emek, M. F. (2019).Trend analizi yöntemleri kullanılarak Doğu Anadolu Bölgesi aylık yağış miktarlarının değerlendirilmesi, Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 17, 807-822.
34. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü (2014). İklim projeksiyonlarına göre akarsu havzalarında sıcaklık ve yağış değerlendirmesi. Ankara: Araştırma Dairesi Başkanlığı Klimatoloji Şube Müdürlüğü. 09.02.2021 tarihinde https://www.mgm.gov.tr/FILES/iklim/yayinlar/2014/iklim-Projeksiyonlari-ve-Havzalar-2014.pdf adresinden erişildi.
35. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü (2017). Çorlu, Edirne, İpsala, Kırklareli, Lüleburgaz ve Tekirdağ meteoroloji istasyonlarının sıcaklık ve yağış verileri.
36. Turoğlu, H. & Uludağ, M. (2013). Possible hydrographic effects of climate change on lower part of transboundary Meriç rıver basın (Turkey). Trakya University Journal of Natural Sciences, 14(2), 77-85.
37. Türkeş, M. (1996). Spatial and temporal analysis of annual rainfall variations in Turkey. International Journal of Climatology, 16, 1057-1076.
38. Türkeş, M. (2012). Türkiye’de gözlenen ve öngörülen iklim değişikliği, kuraklık ve çölleşme. Ankara Üniversitesi Çevrebilimleri Dergisi, 4(2), 1-32.
39. 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.
40. Yıldız, D. (2011). Meriç Nehri havzası su yönetiminde uluslararası işbirliği zorunluluğu. Ankara: ORSAM Rapor No: 44. ORSAM Su Araştırmaları Programı Rapor No: 4. 24 Ocak 2021 tarihinde https://www.orsam.org.tr/tr/meric-Nehri-havzasi-su-yonetimi-nde-uluslararasi-isbirligi-zorunlulugu/ adresinden erişildi.
41. Yu, Y. S., Zou, S. & Whittemore, D. (1993) Non-parametric trend analysis of water quality data of rivers in Kansas, Journal of Hydrology, 150, 61-80. https://www.xlstat.com/en/download/xlstat (Erişim tarihi:10.10.2020).