Long term drought analysis in the Meriç River Basin according to the standard precipitation evapotranspiration index

Yıl 2023, , 313 - 328, 08.10.2023

Mustafa Erişmiş

https://doi.org/10.32003/igge.1297107

Öz

Drought is a natural phenomenon characterized by prolonged periods of insufficient rainfall, with uncertain beginnings, extents, and endings. This study aims to evaluate drought durations and intensities at stations within the Meriç River Basin. To this end, a long-term drought analysis was conducted using the Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI) on a 24-month time scale. In the SPEI method, rainfall and temperature data from 10 stations (Haskovo, Plovdiv, Kazanlak, Sliven, Çorlu, Tekirdağ, Edirne, İpsala, Kırklareli, Lüleburgaz) between 1970 and 2020 were considered. The findings obtained from the analysis indicate that while moderate drought is experienced at stations in Bulgaria, severe and extreme drought conditions are present at stations in Turkey. Drought was widespread throughout the basin during the 1985-1995 period. After this period, the longest drought duration was recorded at the Lüleburgaz station between the years 2000 and 2010. In recent years, it has been determined that drought conditions have increased throughout the basin, indicating that the Meriç River Basin, which has semi-arid and arid climate characteristics, has become more sensitive to drought risk.

Anahtar Kelimeler

Drought, Standard Precipitation Evepotranspiration Index, Long-Term Drought Analysis, Meriç River Basin

Standartlaştırılmış yağış buharlaşma indeksine göre Meriç Nehri Havzasında uzun dönem kuraklık analizi

Öz

Kuraklık, yağışsız dönemlerin uzaması sonucu ortaya çıkan, başlangıcı, boyutu ve sonu belirsiz olan bir doğa olayıdır. Bu çalışma, Meriç havzasındaki istasyonlarda kuraklık süreleri ve şiddetlerinin değerlendirilmesini amaçlamaktadır. Bu amaç doğrultusunda, Standartlaştırılmış Yağış Buharlaşma İndeksi (SPEI) kullanılarak 24 aylık zaman ölçeğinde uzun dönemli kuraklık analizi gerçekleştirilmiştir. SPEI yönteminde, 10 istasyonun (Haskovo, Plovdiv, Kazanlak, Sliven, Çorlu, Tekirdağ, Edirne, İpsala, Kırklareli, Lüleburgaz) 1970-2020 yılları arasındaki yağış ve sıcaklık verileri dikkate alınmıştır. Analiz sonucunda elde edilen bulgular, Bulgaristan'daki istasyonlarda orta düzeyde kuraklık yaşanırken, Türkiye'deki istasyonlarda şiddetli ve aşırı kurak koşulların mevcut olduğunu göstermektedir. Kuraklık, 1985-1995 döneminde havza genelinde yaygın olarak görülmüştür. Bu dönemden sonra en uzun kuraklık süresi, 2000-2010 yılları arasında Lüleburgaz istasyonunda kaydedilmiştir. Son yıllarda ise havza genelinde kurak koşulların arttığı tespit edilmiş olup, bu durum, kurak ve yarı kurak iklim özelliğine sahip olan Meriç havzasının kuraklık riskine karşı daha hassas hale geldiğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Kuraklık, Standartlaştırılmış Yağış Buharlaşma İndeksi, Uzun Dönem Kuraklık Analizi, Meriç Nehri Havzası

Kaynakça

• Abdelkader, M., & Yerdelen, C. (2022). Hydrological drought variability and its teleconnections with climate indices. Journal of Hydrology, 605(127290). https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.127290
• Akkaya, U. (2016). Meriç ve Tunca nehirlerinin Edirne şehir merkezi kısmında 2 boyutlu taşkın modellemesi. (Doktora Tezi, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimler Enstitüsü).
• Akşan, G. (2021). Türkiye’de kuraklık analizi (Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü).
• Bacanlı Güner, Ü., & Akşan, G. N. (2019). Drought analysis in Mediterranean Region. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 25(6), 665-671.
• Bakanoğulları, F. (2020). SPEI ve SPI indisleri kullanılarak İstanbul-Damlıca Deresi Havzasında kuraklık şiddetlerinin analizi. Toprak Su Dergisi, https://doi.org/10.21657/topraksu.566693, 1-10.
• Beden, N., Demir, V., & Keskin, A. Ü. (2020). Samsun ilinde SPI ve PNI kuraklık indekslerinin eğilim analizi. Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi. 1-10. https://doi.org/10.21205/deufmd.2020226411
• Beguería, S., Vicente-Serrano, S. M., Reig, F., & Latorre, B. (2014). Standardized precipitation evapotranspiration index (SPEI) revisited: Parameter fitting, evapotranspiration models, tools, datasets and drought monitoring. International Journal of Climatology, 34(10), 3001-3023. https://doi.org/10.1002/joc.3887
• Chen, T., Werf, G., Jeu, R., Wang, G., & Dolman, A. (2013). A global analysis of the impact of drought on net primary productivity. Hydrology and Earth System Sciences, 3885–3894.
• Çamalan, G., Akgündüz, A., Çetin, S., & Doğan, H. (2021). Türkiye kuraklık projeksiyonları. T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı, Meteoroloji Genel Müdürlüğü.
• Erkal, T., & Topgül, İ. (2014). Meriç Nehri’nin son 15 yıllık taşkınları ve korunma projeleri. TÜCAUM VIII. Coğrafya Sempozyumunda sunulmuştur. Ankara, Türkiye.
• Gocheva, A., Malcheva, K., & Marinova, T. (2010). Some drought indices for the territory of Bulgaria. Bulgarian Journal of Meteorology and Hydrology, 15 (3), 88-96.
• Gürkan, H., Arabacı, H., Demircan, M., Eskioğlu, O., Şensoy, S., & Yazıcı, B. (2016). GFDL-ESM2M modeli temelinde RCP4.5 ve RCP8.5 senaryolarına göre Türkiye için sıcaklık ve yağış projeksiyonları. Coğrafi Bilimler Dergisi, 14(2), 77-88.
• Hernandez, E. A., & Uddameri, V. (2014). Standardized precipitation evaporation index (SPEI) based drought assessment in semi-arid south Texas. Environmental Earth Sciences, 2491–2501.
• Ilgar, R. (2013). Çanakkale’de kuraklık durumu ve eğilimlerinin Standartlaştırılmış Yağış İndisi ile belirlenmesi. Marmara Coğrafya Dergisi, 22, 183-204.
• İnandık, H. (1951). Diyarbakır Civarının Kuraklık İndisleri ve İklim Diyagramları. İstanbul Üniversitesi Coğrafya Enstitüsü Dergisi, 105-112.
• İrcan, M. R. & Duman, N. (2021). Standartlaştırılmış Yağış İndisi (SYİ) yöntemi ile Şanlıurfa ili kuraklık analizi. İstanbul Üniversitesi Coğrafya Enstitüsü Dergisi, 1-18.
• İrcan, M. R. ve Duman N. (2022). Şanlıurfa İlinde yaşanan hidroklimatolojik kuraklıkların zamansal ve mekânsal dağılışının coğrafi bilgi sistemleri tabanında değerlendirilmesi (Faruk Alaeddinoğlu, Pınar Bostan, Onur Şatır, Serkan Kemeç, Şevket Alp, Atilla Durmuş, Hilal Çelik Kazıcı, Ayşegül Feray Meydan, Songül Özer, Ed.). Paradigma Akademi.
• İrcan, M.R. (2020). Şanlıurfa’nın iklim özellikleri ve kuraklık analizi (Yüksek Lisans Tezi, Çankırı Karatekin Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü).
• Kahya, E. (2011). The impacts of NAO on the hydrology of the eastern Mediterranean, In Hydrological, socioeconomic and ecological impacts of the North Atlantic Oscillation in the Mediterranean Region. Springer Netherlands.
• Kale, M. (2018). Yeşilırmak Havzası mekânsal yağış dağılımına ait değişiminin deterministik ve stokastik yöntemlerle belirlenmesi. Hacettepe Üniversitesi Yerbilimleri Uygulama ve Araştırma Merkezi Bülteni, 263-276.
• Karabulut, M. (2020). Standart Yağış İndeksi kullanılarak Sivas İl’inde kuraklık analizi. Journal of International Social Research, 13(71), 216-230. https://doi.org/10.17719/jisr.10570
• Li, L., She, D., Zheng, H., Lin, P., & Yang, Z. (2020). Elucidating Diverse Drought Characteristics from Two Meteorological Drought Indices (SPI and SPEI) in China. Journal of Hydrometeorology, 1513-1530. https://doi.org/10.1175/JHM-D-19-0290.1
• Liu, C., Yang, C., Yang & Wang, J., (2021). Spatiotemporal drought analysis by the standardized precipitation index (SPI) and standardized precipitation evapotranspiration index (SPEI) in Sichuan Province, China. Sci Rep 11. https://doi.org/10.1038/s41598-020-80527-3
• McVicar, T. R., Roderick, M. L., Donohue, R. J., Li, L. T., Van Niel, T. G., Thomas, A., ... & Running, S. W. (2012). Global review and synthesis of trends in observed terrestrial near-surface wind speeds: Implications for evaporation. Journal of Hydrology, 416, 182-205. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2011.10.024
• Mishra, A. K., & Singh, V. P. (2010). A review of drought concepts. Journal of Hydrology, 391, 202-216. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2010.07.012
• Nikolova, N., & Alieva, G. (2012). Drought periods in non-mountainous part of South Bulgaria on the background of climate change. Geographica Pannonica, 16(1), 10-17. https://doi.org/10.5937/GeoPan1201018N
• Nohegar, A., Mahmoodabadi, S., & Norouzi, A. (2015). Comparison the Suitability of SPI, PNI and DI Drought Index in Kahurestan Watershed (Hormozgan Province/South of Iran). Journal of Environment and Earth Science, 5(8), 71-76.
• Ntale, H. K., & Gan, T. Y. (2003). Drought indices and their application to East Africa. International Journal of Climatology, 1335-1357. https://doi.org/10.1002/joc.931
• Özdemir, O. (2015). Dünyada sınıraşan su politikaları: Meriç Havzası değerlendirmesi (Uzmanlık Tezi, T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı).
• Öney, M. (2020). Standart yağış evapotranspirasyon indeksi (SPEI) ile Gediz Havzasında bölgesel kuraklık analizi / Regional drought analysis of Gediz Basin with standardized precipitation evapotranspiration index (SPEI) [MasterThesis, Fen Bilimleri Enstitüsü]. https://dspace.ankara.edu.tr/xmlui/handle/20.500.12575/72092
• Özcan, B. A. (2020). Ortak Mülkiyet Çerçevesinde İklim Değişikliği Sorununun Çözümünde Kyoto Protokolü’nün Etkisi. Akdeniz İİBF Dergisi, 20(2). https://doi.org/10.25294/auiibfd.827487
• Serrano, S., Beguería, S., & Moreno, J. (2010). A multiscalar drought index sensitive to global warming: The Standardized Precipitation Evapotranspiration Index. Journal of Climate, 1696-1718.
• Sezen, C., & Partal, T. (2019). The Influences of Arctic & North Atlantic Oscillations on Temperature and Precipitation Data of Eastern and Northern Marmara. Turkish Journal of Water Science and Management, 3(2), Article 2. https://doi.org/10.31807/tjwsm.447321
• Sırdaş, S. (2002). Meteorolojik kuraklık modellemesi ve Türkiye uygulaması (Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü).
• Sırdaş, S., & Şen, Z. (2003). Meteorolojik kuraklık modellemesi ve Türkiye uygulaması. İstanbul Teknik Üniversitesi Dergisi, 95-103.
• Spinoni, J., Naumann, G., Vogt, J. V., & Barbosa, P. (2015). The biggest drought events in Europe from 1950 to 2012. Journal of Hydrology: Regional Studies, 3, 509-524. https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2015.01.001
• Stagge, J., Tallaksen, L. M., Xu, C.-Y., & Van Lanen, H. (2014). Standardized precipitation-evapotranspiration index (SPEI): Sensitivity to potential evapotranspiration model and parameters. IAHS Publ., 363, 367-373.
• Şen, Z. (2009). Kuraklık Afet ve Modern Hesaplama Yöntemleri. İstanbul: Su Vakfı
• Tanoğlu, A. (1943). Türkiye’nin kuraklık indisleri. Türk Coğrafya Dergisi, 1. https://doi.org/10.17211/tcd.19606
• Taylan, E. D., & Damçayırı, D. (2016). Isparta Bölgesi Yağış Değerlerinin IDW ve Kriging Enterpolasyon Yöntemleri ile Tahmini. Teknik Dergi, 27(3)
• Tokatlı, C. (2019). Water and sedıment qualıty assessment of the lıfeblood of thrace regıon (turkey): Meriç River Basin. Fresenius Environmental Bulletin.
• Tural, S. & Samet, R. (2011). Gerçek zamanlı meteoroloji verilerinin toplanması, analizi ve haritalanması [Thesis,
• Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bilgisayar Mühendisliği Anabilim Dalı].
• Turan, E. S. (2018). Türkiye’nin İklim Değişikliğine Bağlı Kuraklık Durumu. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 4(1)
• Turoğlu, H., & Uludağ, M. (2013). Possıble hydrographıc effects of clımate change on lower part of transboundary Meriç Rıver Basın (Turkey). Trakya University Journal of Natural Sciences, 14, 77-85.
• Tümertekin, E. (1955). Türkiye kurak bölgelerinde buğday yetiştirme devresi ile kurak devre arasındaki zaman münasebeti. Türk Coğrafya Dergisi, 13-14, https://doi.org/10.17211/tcd.74025
• Tümertekin, E. (1956). Türkiye’de kuraklık süresinin coğrafi dağılışı. Türk Coğrafya Dergisi, 15-16, Article 15-16. https://doi.org/10.17211/tcd.01013
• Türkeş, M., & Erlat, E. (2005). Climatological responses of winter precipitation in Turkey to variability of the North Atlantic Oscillation during the period 1930–2001. Theoretical and Applied Climatology, 81(1), 45-69. https://doi.org/10.1007/s00704-004-0084-1
• Türkeş, M., Akgündüz, S., & Demirörs, Z. (2009). Palmer kuraklık indisi’ne göre İç Anadolu Bölgesi’nin Konya bölümü’ndeki kurak dönemler ve kuraklık şiddeti. Coğrafi Bilimler Dergisi, 129-144. https://doi.org/10.1501/Cogbil_0000000102
• Türkeş, M. (2011). Akhisar ve Manisa yörelerinin yağış ve kuraklık indisi dizilerindeki değişimlerin hidroklimatolojik ve zaman dizisi çözümlemesi ve sonuçların çölleşme açısından coğrafi bireşimi. Coğrafi Bilimler Dergisi, 9(1), https://doi.org/10.1501/Cogbil_0000000119
• Türkes, M. (2012). Türkiye’de gözlenen ve öngörülen iklim değişikliği, kuraklık ve çölleşme. Ankara Üniversitesi Çevrebilimleri Dergisi, 4(2), https://doi.org/10.1501/Csaum_0000000063
• Türkeş, M., Şen, Ö. M., Kurnaz, L., Madra, Ö., & Şahin, Ü. (2013). İklim değişikliğinde son gelişmeler: IPCC 2013 Raporu. İstanbul Politikalar Merkezi, Sabancı Üniversitesi.
• Yıldız, D. (2011). Meriç Nehri Havzası su yönetiminde uluslararası iş birliği (Orsam Su Araştırmaları Raporu 44,4). Ortadoğu Stratejik Araştırmalar Merkezi.
• Zarei, A. R., Shabani, A., & Moghimi, M. M. (2021). Accuracy assessment of the SPEI, RDI and SPI drought indices in regions of Iran with different climate conditions. Pure and Applied Geophysics, 178(4), 1387-1403. https://doi.org/10.1007/s00024-021-02704-3