Drought Analysis With Standardized Precipitation Index Method In Samsun Province Within The Scope Of Climate Projections

Öz

The Mediterranean Basin, where our country is situated, stands out as one of the regions most susceptible to global climate change. Research indicates that Turkey is expected to experience hotter and drier conditions in the coming years due to reduced rainfall caused by climate change. This study conducted drought analyses for the city based on climate projections derived from observed precipitation data spanning from 1971 to 2022. By comparing model and observation data as well as analyzing trends in existing climate projection models and scenarios, it was found that the climate model HADGEM2-ES closely aligned with the trend of observed data. Using this model, projected precipitation values for the city until 2080 were employed in the study. Consequently, the precipitation values from the determined models and scenarios were evaluated using the Standardised Precipitation Index method, revealing the severity of drought in the region and its impact. The one-month, three-month, six-month, and twelve-month Standardised Precipitation Index graphs for both observed precipitation data and climate projection precipitation values were utilized to identify changes in drought categories. As a result, it was observed that normal dry periods decreased, while moderate drought and heavy rainfall periods increased in the region.

Anahtar Kelimeler

• Drought
• Samsun Province
• Climate Projection
• Standard Precipitation Index.

İklim Projeksiyonları Kapsamında Samsun İlinde Standart Yağış İndisi Metodu İle Kuraklık Analizi

Öz

Ülkemizin de içerisinde yer aldığı Akdeniz Havzası, küresel iklim değişikliğine karşı yerkürenin en hassas bölgelerinden birisidir. İklim değişikliğine bağlı olarak azalan yağışlı dönemler sonucunda Türkiye’nin yakın gelecekte daha sıcak ve kurak bir iklim yapısına sahip olacağı çalışmalarla ortaya konulmaktadır. Bu çalışmada 1971-2022 yılları arasındaki gözlem yağış verilerine dayanarak oluşturulan iklim projeksiyonları kapsamında şehrin kuraklık analizleri yapılmıştır. Halihazırda bulunan iklim projeksiyonu model ve senaryolarında, öncelikle model ile gözlem verileri arasındaki ilişkileri kıyaslanıp trendler incelendiğinde, gözlenen verinin trendine en yakın iklim modelinin HADGEM2-ES olduğu belirlenmiştir. Belirlenen bu model eşliğinde şehrin, 2080 yılına kadar olan tahmini yağış değerleri çalışmada kullanılmıştır. Buna bağlı olarak belirlenen model ve senaryoların yağış değerleri Standartlaştırılmış Yağış İndeksi yöntemi kullanılarak kuraklık analizleri, bölgenin kuraklık şiddetleri ve bölgeye etkisi ortaya konulmuştur. Standartlaştırılmış yağış indeksinde hem gözlem yağış verilerinin hem de iklim projeksiyonu kapsamındaki yağış değerlerinin, 1 aylık, 3 aylık, 6 aylık ve 12 aylık standartlaştırılmış yağış indeksi grafikleri ortaya konularak kuraklık kategorilerindeki değişimler tespit edilmiştir. Buna bağlı olarak bölgede normal kurak dönemlerin azaldığı, orta şiddetli kuraklık ve çok yağışlı dönemlerin arttığı saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Kuraklık
• Samsun İli
• İklim Projeksiyonu
• Standart Yağış İndeksi

Kaynakça

1. Adisa, O. M., Masinde, M., Botai, J. O., & Botai, C. M. (2020, August 12), Bibliometric analysis of methods and tools for drought monitoring and prediction in Africa. Sustainability, 12(16), 6516. https://www.mdpi.com/2071-1050/12/16/6516
2. Akçakaya, A., vd., (2015). Yeni Senaryolarla Türkiye İklim Projeksiyonları ve İklim Değişikliği TR2015-CC. Meteoroloji Genel Müdürlüğü Yayını, 149 s.
3. Bahadır, M. (2014). Samsun’da Meydana Gelen 4 Temmuz ve 6 Ağustos 2012 Taşkınlarının Klimatik Analizi. Coğrafya Dergisi, (29), 28-50. https://dergipark.org.tr/en/pub/iucografya/issue/25074/264645.
4. Çetin, B., (2023). Küresel İklim Modelleri İle Havzaların Kuraklık Analizlerinin Yapılması. (Doktora Tezi. Manisa Celal Bayar Üniversitesi). Yök Tez Arşivi https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/.
5. Dabanlı, İ., (2017). Türkiye'de İklim Değişikliğinin Yağış-Sıcaklığa Etkisi Ve Kuraklık Analizi: Akarçay Örneği. (Doktora Tezi. İstanbul Teknik Üniversitesi). Yök Tez Arşivi https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/.
6. Demircan, M., Gürkan, H., Arabacı, H., & Coşkun, M. (2017). Türkiye İçin İklim Değişikliği Projeksiyonları. TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası, 16, 3-6.
7. Demir, İ. (2011). Bölgesel iklim modeli projeksiyonları, ECHAM5-B1 (Regional Climate Model Projections). In: 5th Atmospheric Science Symposium Proceedings Book: ITU (pp. 27-29).
8. Edwards, D.C. & McKee, T.B. (1997). Characteristics of 20th century drought in the United States at multiple times scales. Atmospheric Science Paper, 634, 1-30.

9. IPCC (2001). Climate Change 2001: The scientific basis. Contribution of working group I to the third assessment report of the ıntergovernmental panel on climate change [Houghton, J.T., et al. (eds.)]. Cambridge University Press: Cambridge and New York.
10. IPCC (2007). Climate Change 2007: The physical science basis. Contribution of working group I to the fourth assessment report of the ıntergovernmental panel on climate change [Solomon, S., et al. (eds.)]. Cambridge University Press: Cambridge and New York.
11. IPCC (2013). Climate Change 2013: The physical science basis. Contribution of working group I to the fifth assessment report of the ıntergovernmental panel on climate change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bexand P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdomand New York, USA.
12. IPCC (2019). Climate Change and Land: An IPCC Special Report on Climate Change, Desertification, Land Degradation, Sustainable Land Management, Food Security, and Greenhouse gas fluxes in Terrestrial Ecosystem [P.R. Shukla, J. Skea, E. Calvo Buendia, V. Masson-Delmotte, H.-O. Pörtner, D. C. Roberts, P. Zhai, R. Slade, S. 234 Connors, R. van Diemen, M. Ferrat, E. Haughey, S. Luz, S. Neogi, M. Pathak, J. Petzold, J. Portugal Pereira, P. Vyas, E. Huntley, K. Kissick, M. Belkacemi, J. Malley, (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdomand New York, USA.
13. Jenkins, K., Warren, R., (2015). Quantifying the impact of climate change on drought regimes using the Standardised Precipitation Index, Theor. Appl. Climatol., Cilt. 120, no. 1–2, s. 41–54. https://link.springer.com/article/ 10.1007/s00704-014-1143-x.
14. Karaman ve Gökalp,Van Loon, A. F., and Laaha, G. J. J. O. H. (2015). Hydrological drought severity explained by climate and catchment characteristics. Journal of hydrology, 526, 3-14.
15. Mckee, T.B., N.J. Doesken & J. Kleist (1993 January 17-22), The Relationship of Drought Frequency and Duration to Time Scales, Eight Conference on Applied Climatology, Anaheim, California. https://climate.colostate.edu/pdfs/relationshipofdroughtfrequency.pdf
16. Mishra, A. K., & Desai, V. R. (2005). Drought forecasting using stochastic models. Stochastic environmental research and risk assessment, 19, 326-339.
17. Nacar, S., ŞAN, M., Kankal, M., ve Okkan, U. (2022). Farklı iklim değişikliği senaryoları için Doğu Karadeniz bölgesindeki meteorolojik kuraklıkların eğilim analizi. Journal of the Institute of Science and Technology, 12(2), 843-856.
18. Özfidaner, M. (2020). Türkiye Ölçeğinde Yağış ve Akım Kuraklık İndeksi ile Kuraklık Analizi ve Kurak Olma Olasılıklarının Belirlenmesi. (Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü). Yök Tez Arşivi https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/.
19. Öztürk, Y.D., (2022). Karadeniz Bölgesi’ndeki Kuraklık Koşullarının Spı Ve Yapay Zeka Tabanlı Güncellenmesi. (Yüksek Lisans Tezi, Gümüşhane Üniversitesi). Yök Tez Arşivi https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/
20. Öztürk, Y. D., ve Ramazan, Ünlü. (2022). Türkiye’de yapılan kuraklık analiz çalışmaları üzerine bir derleme. Afet ve Risk Dergisi, 5(2), 669-680.
21. Pekin, M.A. (2021). İklim Değişikliği Projeksiyonlarına Göre Yonca (Medicago Sativa) Bitkisi Veriminde Olası Değişiklikler. (Yüksek lisans Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.) Yök Tez Arşivi https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/.
22. Sırdaş, S., ve Şen, Z. (2002). Meteorological drought modelling and application to Turkey. Diss. (PhD Thesis, Istanbul Technical University).
23. SYGM, (2016, Haziran 16). İklim değişikliğinin su kaynaklarına etkisi projesi, proje nihai raporu. T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Su Yönetimi Genel Müdürlüğü, Ankara. https://www.tarimorman.gov.tr/SYGM/Belgeler/İklim %20de%C4%9Fi%C5%9Fikli%C4%9Finin%20su%20kaynaklar%C4%B1na%20etkisi/Iklim_NihaiRapor.pdf.
24. Tarım ve Orman Bölge Müdürlüğü, (2019, Şubat 25). Tarım ve Orman Bölge Müdürlüğü Çalışma Raporu. https://www.tarimorman.gov.tr/SGB/Belgeler/Bakanl%C4%B1k_Faaliyet_Raporlar%C4%B1/2019%20yili%20faaliyet%20raporu.PDF
25. T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, (2012). Türkiye Cumhuriyeti İklim Değişikliği Eylem Planı 2011 – 2023. https://webdosya.csb.gov.tr/db/iklim/banner/banner591.pdf
26. T.C. Meteoroloji Genel Müdürlüğü, (2016). Meteorolojik Karakterli Doğal Afetler 2016 Yılı Değerlendirme Raporu. https://www.mgm.gov.tr/FILES/genel/kitaplar/dogalafet-2016.pdf T.C.
27. Thom, H.C.S. (1958). A note on the Gamma distribution. Monthly Wheather Review. Vol. 86, No. 41, pp. 117-122. https://journals.ametsoc.org/view/journals/mwre/86/4/15200493_1958_086_0117_anotgd_2_0_co2.xml
28. Tuğaç, Ç. (2022). “İklim Değişikliği Krizi ve Şehirler”, Çevre, Şehir ve İklim Dergisi. Yıl: 1. Sayı: 1. ss. 38-60. Turp, M. T., Öztürk, T., Türkeş, M., & Kurnaz, M. L. (2014). RegCM4. 3.5 bölgesel iklim modelini kullanarak Türkiye ve çevresi bölgelerin yakın gelecekteki hava sıcaklığı ve yağış klimatolojileri için öngörülen değişikliklerin incelenmesi. Ege Coğrafya Dergisi, 23(1), 1-24.
29. Türkeş M. (1990). Türkiye'de Kurak Bölgeler ve Önemli Kurak Yıllar. (Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi Deniz Bilimleri ve Coğrafya Enstitüsü.) Yök Tez Arşivi https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/
30. Üstün, H. G., (2008). İklim değişiminin su kaynakları üzerine etkisi. (Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi). Yök Tez Arşivi https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/
31. Yetmen, H., (2013). Türkiye’nin Kuraklık Analizi, (Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi). Yök Tez Arşivi https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/
32. Yürük, C., (2017). Türkiye İçin Cosmo-Clm (Cclm) İklim Simülasyonları: Performans Değerlendirmesi Ve 21. Yüzyıl İklim Projeksiyonları. (Yüksek Lisans Tezi. İstanbul Teknik Üniversitesi). Yök Tez Arşivi https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/
33. Wang, G. (2005). Agricultural drought in a future climate: results from 15 global climate models participating in the IPCC 4th assessment. Climate dynamics, 25, 739-753.