In this study, the effect of changes in the climate on the hydrological cycle and water supply in the areas where drought continues for a long time during the year, spatial and temporal variations of evapotranspiration values were revealed by using the monthly minimum temperature, maximum temperature, total precipitation, average wind speed, the sunshine duration, average relative humidity, and radiation intensity data, 8 stations in the province of Şanlıurfa (Şanlıurfa, Akçakale, Birecik, Bozova, Ceylanpınar, Hilvan, Siverek, and Viranşehir) were examined by the period 1980-2020. CROPWAT software developed by FAO was used to calculate FAO56-Penman-Monteith reference evapotranspiration (ETo) values. ArcGIS software was used to create maps showing the spatial and temporal variation of the obtained ETo values. Statistically strong positive increases were observed in the trend of ETo values, especially in the southern stations where agricultural activity is intense. In addition, with the Aridity Index drought calculation method, it has been revealed that semi-arid conditions are dominant in the field. It is essential to know the ETo values in determining the water needed to be used in agricultural activities in Şanlıurfa, one of the GAP’s important pillars. For this reason, it would be beneficial to consider the Penman-Monteith method proposed by the FAO in planning studies. The fact that the water demand changes from crop to crop and depending on the vegetation period of each crop makes it necessary to calculate the ETo values specifically according to the crops.

Abstract

In this study, the effect of changes in the climate on the hydrological cycle and water supply
in the areas where drought continues for a long time during the year, spatial and temporal
variations of evapotranspiration values were revealed by using the monthly minimum temperature,
maximum temperature, total precipitation, average wind speed, the sunshine duration,
average relative humidity, and radiation intensity data, 8 stations in the province of Şanlıurfa
(Şanlıurfa, Akçakale, Birecik, Bozova, Ceylanpınar, Hilvan, Siverek, and Viranşehir) were examined
by the period 1980-2020. CROPWAT software developed by FAO was used to calculate
FAO56-Penman-Monteith reference evapotranspiration (ETo) values. ArcGIS software was
used to create maps showing the spatial and temporal variation of the obtained ETo values.
Statistically strong positive increases were observed in the trend of ETo values, especially in
the southern stations where agricultural activity is intense. In addition, with the Aridity Index
drought calculation method, it has been revealed that semi-arid conditions are dominant in
the field. It is essential to know the ETo values in determining the water needed to be used
in agricultural activities in Şanlıurfa, one of the GAP’s important pillars. For this reason, it
would be beneficial to consider the Penman-Monteith method proposed by the FAO in planning
studies. The fact that the water demand changes from crop to crop and depending on
the vegetation period of each crop makes it necessary to calculate the ETo values specifically
according to the crops.

Keywords

• ETo
• drought
• water requirement
• Penman-Monteith
• Şanlıurfa

Yarıkurak sahalarda referans evaporanstpirasyonun (Eto) alansal dağılımı ve zamansal değişimi: Şanlıurfa örneği

Öz

İklimdeki değişimlerin, kuraklığın yıl içerisinde uzun süre devam ettiği sahalarda hidrolojik döngü
ve su temini üzerine etkisinin araştırıldığı bu çalışmada Şanlıurfa ili sınırları içerisinde yer
alan 8 istasyona ait (Şanlıurfa, Akçakale, Birecik, Bozova, Ceylanpınar, Hilvan, Siverek ve Viranşehir)
1980-2020 yılları arası aylık minimum sıcaklık, maksimum sıcaklık, toplam yağış, ortalama
rüzgar hızı, güneşlenme süresi, ortalama nispi nem ve radyasyon şiddeti verileri kullanılarak
ETo değerlerinin alansal ve zamansal değişimleri ortaya konulmuştur. FAO-Penmann-Monteith
referans evapotranspirasyon (ETo) değerleri, FAO tarafından geliştirilen CROPWAT yazılımı
kullanılarak hesaplanmıştır. Elde edilen ETo değerlerinin alansal ve zamansal olarak değişimini
gösteren haritaların oluşturulmasında ise ArcGIS yazılımı kullanılmıştır. Özellikle tarımsal etkinliğin
yoğun olduğu güney istasyonlarda ETo değerlerinin eğilimlerinde istatistiksel olarak oldukça
kuvvetli pozitif artışlar gözlenmiştir. Ayrıca, Aridity Index kuraklık hesaplama yöntemi ile sahada
yarıkurak şartların hakim olduğu ortaya konulmuştur. GAP’ın önemli ayaklarından biri olan Şanlıurfa’da
tarımsal faaliyelerde kullanılacak su ihtiyacının belirlenmesinde ETo değerlerinin bilinmesi
elzemdir. Bu sebeple FAO tarafından önerilen Penmann-Monteith yönteminin planlama
çalışmalarında göz önünde bulundurulması faydalı olacaktır. Su isteğinin bitkiden bitkiye ve her
bitkinin de vejetasyon devresinin dönemine bağlı olarak değişmesi ETo değerlerinin ürüne göre
spesifik olarak hesaplanmasını gerekli kılmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• ETo
• kuraklık
• su ihtiyacı
• Penman-Monteith
• Şanlıurfa

Kaynakça

1. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration- guidelines for computing crop water requirements- FAO Irrigation and drainage paper 56. Fao, Rome, 300(9), D05109.
2. ASCE-EWRI (2005). The ASCE standardized reference evapotranspiration equation. ASCE-EWRI, p. 173: Technical Committee report to the Environmental and Water Resources Institute of the American Society of Civil Engineers from the Task Committee on Standardization of Reference Evapotranspiration. https://www. apogeeinstruments.com/content/EWRI-ASCE-Reference-ET-Appendices. pdf
3. FAO (1990). Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO). Chapter 2 - FAO Penman-Monteith equation: https://www.fao.org/3/ x0490e/x0490e06.htm
4. İlhan, A.İ, & Utku, M. (1998). GAP sulama alanında bitki su tüketimi ve bitki su gereksinimi. Tarım Orman Meteorolojisi Sempozyumu. İstanbul. İTÜ.
5. Ünlükara, A. Y. (2011). Konya ve Karaman illerinde bitki su tüketimi (ETo) değişiminin analizi. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi 4 (1): , 1-5. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/412848 İrcan, M. R., & Duman, N. (2021). Standartlaştırılmış yağış indisi (SYİ) yöntemi ile Şanlıurfa ili kuraklık analizi. Coğrafya Dergisi, 0(42). https://doi.org/10.26650/JGEOG2020-0070, 1-18.
6. Karaca, C., & Büyüktaş, D. (2017). Kıyas bitki su tüketiminin (ETo) hesaplanması amacıyla kullanılan bilgisayar yazılımlarının kaşılaştırması. Gaziosmanpasa Journal of Scientific Research. 6. , 118- 128. https://dergipark.org.tr/tr/pub/gbad/issue/33361/351632
7. Kaya, S. E. (2012). Iğdır Ovası koşullarında panevaporasyonu kullanılarak referans evapotranspirasyon eşitliklerinin değerlendirilmesi,. Bingöl Üniv., Fen Biliml. Enst., Türk Doğa ve Fen Dergisi, 7-14 pp.
8. Kendall, M. G. (1975). Rank Correlation Methods. Oxford Univ. Press, New York.

9. Köppen, W. (1936). [The geographical system of climates]. In: Handbuch derKlimatologie [Handbook of Climatology], Vol. 1, Part C (W.Köppen & G. Geiger, eds). Das Geographische System der Klimate. içinde Brothers Bornträger, Berlin (DE).
10. Mann, H. B. (1945.). Nonparametric tests against the trend, Econometrica, 13, 1, 245–259.
11. Monteith, J. (1965). Evaporation and the environment. XIX th Symposium Society for experimental Biology (s. 205-234). Cambridge, England, Swansea, Cambridge University.
12. Oruç, N. (2017). Güneydoğu Anadolu Bölgesinin kuraklık analizi. (Yayın no. 450624) [Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale University] Yüksek Öğretim Kurumu Tez Merkezi.
13. Peker. F., Hürrem. B., & Akkoyunlu, A. (2021). Global gerçek evapotranspirasyon (ETa) haritalarından arazi kullanım sınıflarına ait ETa kayıplarının tahmini. European Journal of Engineering and Applied Sciences 4(1), 18-26. https://doi.org/10.55581/ejeas. 936950
14. Sözer, A. N. (1984). Güneydoğu Anadolu’nun doğal çevre şartlarına coğrafi bir bakış. Ege Coğrafya Dergisi, 2, 8-30.
15. Smith, M. A. (1996). Revised FAO methodology for crop water requirements. Proceeding of the International Conference. (Eds. C.R. Camp, E.J. Sadler, and R.E.Y oder). , (s. 116-123). 3-6 November, San Antonio,TX.
16. Thornthwaite, C. W. (1948). An approach toward a rational classification of climate. Geographical Rev. 38 (1), 55–94.
17. UNESCO. (1979). Map of the World Distribution of Arid Regions: Explanatory Note, MAP Technical Notes 7. Paris, France, 54 pp. : UNESCO.