Türkiye Kuraklık İndislerinin Hidroklimatolojik Verilere Dayalı Tahmini


Biçkici Arıkan B. , Kahya E.(Yürütücü)

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2015 - 2019

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Temmuz 2015
  • Bitiş Tarihi: Ocak 2019

Proje Özeti

Anahtar Kelimeler: Kuraklık, Homojenlik Testleri, Genetik Programlama, Bootstrap, Konya.

Kuraklık, yağışların normal seviyelerinin önemli ölçüde altına düşmesi neticesinde arazi ve su kaynaklarının olumsuz etkilenmesine ve bu nedenle hidrolojik dengede bozulmalara sebep olan bir olaydır. Kuraklığın erken belirtileri kuraklığın olumsuz bazı sonuçlarını hafifletmeye yardımcı olacak değerli bilgiler sağlayabilir; su kaynakları sistemleri buna göre planlanabilir ve yönetilebilir. Kuraklığa hazırlıklı olmak ve kuraklığın neden olacağı olumsuz sonuçları hafifletmek; kuraklığın başlangıcı ve zaman içindeki gelişimi hakkında, yaygın kuraklık indisleri kullanarak sürekli kuraklık izleme yoluyla elde edilebilecek güncel bilgiye bağlıdır. Bir bölgede meteorolojik kuraklıkların izlenmesi ve incelenmesi için birçok kuraklık indisi geliştirilmiştir. Kuraklıkların şiddeti ve büyüklüğü genel olarak kuraklık indisleri tarafından ölçülür. Bu çalışmada, atmosferik salınımların etkisiyle kuraklık indislerinin tahmini amaçlanmıştır. Bu amaçla, çalışmanın ilk aşamasında, Türkiye genelinde yaklaşık üniform dağılmış ve kesintisiz veriye sahip yağış istasyonları belirlenmiştir. Böylece 160 yağış istasyonunun 1974-2014 yılları arasındaki aylık yağış verilerinin homojenlikleri Standart Normal Homojenlik, Pettitt, Buishand ve Von Neumann Oran testleri ile analiz edilmiştir. Uygulanan 4 homojenlik testinin en az birisinden geçmeyen istasyonların homojen olmadığı kabulüyle, homojen olmayan istasyonlar çift toplam eğrisi metodu uygulanarak homojen hale getirilmeye çalışılmıştır. Homojen olmayan bir istasyondaki homojensizliğin arkasında yatan nedenleri anlayabilmek için Meteoroloji Genel Müdürlüğü’nden elde edilen metadatalar kullanılarak yorumlar yapılmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında, pilot bölge olarak belirlenen Konya Kapalı Havzası için Lineer Genetik Programlama- Discipulus yazılım programı kullanılarak kuraklık analizleri yapılmıştır. Evrimsel bir hesaplama tekniği olan genetik programlamada, önceki muhtemel çözümler ve genetik işlemciler kullanılarak, incelenen sistemin yapılandırılmış bir temsili üretilerek işlemler yapılır. Konya Kapalı Havzası’nda 1970-2016 zaman periyodunda, 8 yağış istasyonuna ait Palmer Kuraklık Şiddeti indisleri ve yukarıdaki atmosferik salınım indisleri girdi olarak belirlenmiş, 3, 6, 9 ve 12 ay öteleme sürelerinde Palmer kuraklık şiddeti indisi tahminleri yapılmış ve elde edilen sonuçlar yorumlanmıştır. Program kullanılırken aylık gözlem verileri eğitim ve test verileri olmak üzere ikiye ayrılmıştır. Tüm veri setinin % 70'i eğitim döneminde, geri kalan %30’luk kısmı da modelin geçerliliğini test etmek için kullanılmıştır. Çalıştığımız 8 istasyon için genel analiz sonuçlarına bakıldığında Aksaray istasyonunda üç salınım için kullanılan senaryolarda 3 ve 6 ay ötelemeli kuraklık verileri; Niğde ve Karaman istasyonlarında her üç salınım için kullanılan senaryolarda özellikle 3 ay ötelemeli kuraklık verilerinin makul şekilde tahmin edildiği gözlemlenmiştir. Çalışmanın üçüncü aşamasında, Konya Kapalı Havzası’ndaki 4 istasyon için Palmer kuraklık şiddeti indislerinin gelecek değerlerine ilişkin Bootstrap yöntemiyle aralık tahminleri elde edilmiştir. Ayrıca, Kuzey Atlantik ve Arktik salınım indislerinin bu aralıklar üzerine olan etkileri incelenmiştir. Bu atmosferik salınım indislerinin kısa ve orta vadeli kuraklık tahminlerinde etkileri gözlemlenirken, aylık kuraklık tahminlerinin çalışılan bölgede aralık tahminleri üzerine bir etkisinin olmadığı tespit edilmiştir.