Meteorological Drought Analysis Using Precipitation Based Different Indices: The Case Study of Isparta, Turkey

Öz

Drought, the effects of which are starting to be felt in increasing amounts today, is one of the most important natural disasters that threaten life. It is extremely important to regionally investigate the drought, which is expected to have intense effects, especially in the Mediterranean belt, and to develop adaptation strategies. Within the scope of this study, drought analysis for Isparta province was carried out with different index methods by using long-term meteorological observation data of Isparta State Meteorology Station (DMI). According to the results of the drought analysis performed at different time scales using Standardized Precipitation Index (SPI), Rainfall Anomaly Index (RAI), Percent of Normal Precipitation (PNI) methods, it was determined that extreme and severe dry periods were experienced in the region in 2008-2009. According to the analyzes made on a 1-month time scale, an extremely dry period has been experienced in 24 different time periods with the standardized Precipitation Index, 43 with the Rainfall Anomaly Index, and 234 with the Percent of Normal Precipitation. In addition, it was determined that there was a strong positive correlation between these indices. Similar results were obtained in meteorological drought analyzes performed at different time scales, especially using the SPI, RAI and PNI indices.

Anahtar Kelimeler

• Isparta
• drought index
• PNI
• SPI
• RAI

Yağış Tabanlı Farklı İndisler Kullanılarak Meteorolojik Kuraklık Analizi: Isparta Örneği

Öz

Günümüzde etkileri gittikçe artan miktarlarda hissedilmeye başlayan kuraklık, yaşamı tehdit eden en önemli doğal afetlerden birisidir. Özellikle Akdeniz kuşağında etkilerinin yoğun olacağı öngörülen kuraklığın bölgesel olarak araştırılması ve buna yönelik uyum stratejilerinin geliştirilmesi son derece önemlidir. Bu çalışma kapsamında Isparta ili için kuraklık analizi Isparta Devlet Meteoroloji İstasyonunda ölçülmüş 1930-2019 yıllarına ait günlük yağış verileri ile farklı indisler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Standartlaştırılmış Yağış İndisi (SYI), Yağış Anomali İndisi (YAİ), Normal Yağışın Yüzdesi İndisi (NYİ) yöntemleri kullanılarak farklı zaman ölçeklerinde yapılan kuraklık analiz sonuçlarına göre, bölgede en son 2008-2009 yıllarında aşırı ve şiddetli kurak dönemlerin yaşandığı belirlenmiştir. 1 aylık zaman ölçeğinde yapılan analizlere göre,standartlaştırılmış Yağış İndisi ile 24, Yağış Anomali İndisi ile 43 ve Normal Yağışın Yüzdesi İndisi ile de 234 farklı zaman diliminde aşırı kurak dönem yaşanmıştır. Ayrıca söz konusu indisler arasında pozitif kuvvetli korelasyon olduğu belirlenmiştir. Özellikle SYI, YAI ve NYI indisleri kullanılarak farklı zaman ölçeklerinde yapılan meteorolojik kuraklık analizlerinde benzer sonuçlar elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Isparta
• kuraklık indisi
• NYI
• SYI
• YAI

Kaynakça

1. Akçakaya, A., Sümer, U.M. Demircan, M., Demir, Ö., Atay, H., Eskioğlu, O., Gürkan, H., Yazıcı, B., Kocatürk, A., Şensoy S., Bölük, E., Arabacı, H., Açar, Y., Ekici, M., Yağan, S., Çukurçayır, F. (2015). Yeni Senaryolarla Türkiye İklim Projeksiyonları ve İklim Değişikliği-TR2015-CC. Meteoroloji Genel Müdürlüğü Yayını, 149 s., Ankara.
2. Choi M., Jacobs J.M., Anderson M.C., Bosch D.D. (2013). Evaluation of drought indices via remotely sensed data with hydrological variables. Journal of Hydrology, 476: 265-273.
3. Cüceloğlu. G. (2019). İklim Değişikliğinin İstanbul’un Yüzeysel Su Kaynaklarına Etkisi ve Kuraklık Dirençli Bütünleşik Su Yönetimi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, İstanbul.
4. Doğan, S. (2013). Konya Kapalı Havzası Kuraklık Karakterizasyonunun Zamansal-Konumsal Analizi. Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora tezi, Konya.
5. Fıstıkoglu, O., Biberoglu, E. (2008). Küresel İklim Değişikliğinin Su Kaynaklarına Etkisi ve Uyum Önlemleri. TMMOB İklim Değişimi Sempozyumu, 13-14 Mart, Ankara, 238 - 252.
6. Gürkan, H., Arabacı, H., Demircan, M., Eskioğlu, O., Şensoy, S., Yazici, 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.
7. Hezarani, A.B. (2018). Farklı kuraklık analiz yöntemlerinin Yeşilırmak havzasında incelenmesi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, Samsun.
8. Hayes, M. J., Svoboda, M. D., Wiihite, D. A., Vanyarkho, O. V. (1999). Monitoring the 1996 drought using the standardized precipitation index. Bulletin of the American Meteorological Society, 80(3): 429-438.

9. Kömüşçü A., Erkan A. (2006). Kuraklık ve Türkiye Açısından Genel Bir Değerlendirme, DMİ Genel Müdürlüğü Araştırma ve Bilgi İşlem Dairesi Başkanlığı, Ankara.
10. McKee, T., Doesken, N., Kleist, J. (1993). The relationship of drought frequency and duration to time scale. The Eighth Conference on Applied Climatology, Anaheim, California, American Meteorological Society, Book of Proceedings, 179-184.
11. McKee, T.B., Doesken, N.J., Kleist, J. (1995). Drough tmonitoring with multiple time scales. Ninth Conference on Applied Climatology, Boston, American Meteorological Society, Book of Proceedings, 233–236.
12. Mishra, A.K., Singh, V.P. (2010). A review of drought concepts. Journal of Hydrology, 391, 202–216. Thom, H. C. S. 1966. Some Methods of Climatological Analysis. WMO Technical Note No. 81, World Meteorological Organization, Geneva, Switzerland, 63 pp.
13. Mishra A.K., Singh VP. (2011). Drought modeling - a review. Journal of Hydrology, 403, 157-175
14. Orhan O., (2014), Konya Kapalı Havzası’nda Uzaktan Algılama ve CBS Teknolojileri ile İklim Değişikliği ve Kuraklık Analizi, Yüksek Lisans Tezi, Aksaray Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Aksaray.
15. Sırdaş S., Şen Z., (2003), GAP Bölgesinde kurak dönem özelliklerinin araştırılması. III. Atmosfer Bilimleri Sempozyumu, 19-21 Mart, İstanbul, Türkiye, Book of Proceedings, 305‐317.
16. Svoboda, M.D., Fuchs, B.A. (2016). Handbook of drought indicators and indices. Geneva, Switzerland, World Meteorological Organization, 1-44.
17. Şener E., Şener Ş. (2019). Meteorolojik kuraklığın coğrafi bilgi sistemleri tabanlı zamansal ve konumsal analizi: Çorak Gölü Havzası (Burdur-Türkiye) örneği. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 7(3): 596-607.
18. Şener, E. (2021). Küresel İklim Değişikliğinin Eğirdir Gölü Havzasına Etkileri ve Kuraklık Analizi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, Isparta.
19. Şener, E., Şener, Ş. (2021). SPI ve CZI Kuraklık İndislerinin CBS Tabanlı Zamansal ve Konumsal Karşılaştırması: Burdur Gölü Havzası Örneği. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 7(1): 41-58.
20. Tsakiris, G., Nalbantis, I., Vangelis, H., Verbeiren, B., Huysmans, M., Tychon, B., Jacquemin, I., Canters, F., Vanderhaegen, S., Engelen, G., Poelmans, L., De Becker, P., Batelaan, O. (2013). A system-based paradigm of drought analysis for operational management. Water Resources Management, 27: 5281-5297.
21. Tsakiris, G., Pangalou, D., Vangelis, H. (2007). Regional drought assessment based on the reconnaissance drought index (RDI). Water Resources Management, 21(5): 821-833.
22. Türkeş, M. (1990). Palmer Kuraklık İndisi’ne Göre İç Anadolu Bölgesi’nin Konya Bölümü’ndeki Kurak Dönemler ve Kuraklık Şiddeti. Coğrafi Bilimler Dergisi, 129-144.
23. UNFCCC (1994). İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi, http://www.unfccc.int/ (Erişim Tarihi: 16.03.2021).
24. Van Rooy, M.P. (1965). A rainfall anomaly index independent of time and space. Notos, 14, 43.
25. Wilhite D.A., Glantz M.H. (1985). Understanding The Drought Phenomenon: The Role of Definitions. Water International, 10(3): 111-120.
26. Yacoub, E., Tayfur, G. (2017). Evaluation and Assessment of Meteorolical Drought by Different Methods in Trazza Region, Mauritania. Water Resources Management, 31: 825-845.