Seyhan ve Ceyhan havzalarında yağış indislerinde gözlenen eğilimler ve atmosferik salınımlarla ilişkisi
Trends observed in precipitation indices in Seyhan and Ceyhan basins and their relationship with atmospheric oscillations
Yazar: ABDULLAH KARAOĞLAN
Danışman: PROF. DR. MURAT KARABULUT
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / Coğrafya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Coğrafya = Geography

Özet:
Yerküre tarihi boyunca iklim ve iklimi oluşturan parametrelerde (sıcaklık, yağış, bulutluluk, güneşlenme vb.) olağanüstü değişiklikler meydana gelmiştir. Bu iklim parametrelerinden zamana ve mekâna göre en çok değişkenlik gösterenler yağış ve sıcaklıktır. Sıcaklık ve yağış gibi iklim unsurlarının zamansal ve mekânsal olarak değişkenlik göstermesinde çeşitli faktörler rol oynar. Yağış ve sıcaklık, coğrafi konum, arazi yapısı, bitki örtüsü, hava durumu, atmosferik sirkülasyon ve atmosferik salınımlar gibi birçok faktörden etkilenmektedir. Küresel iklim varyasyonlarının bir sonucu olarak Akdeniz Bölgesi, Türkiye'de sık sık bu değişimlerden önemli ölçüde etkilenen bölgelerden biridir. İklim değişikliği araştırmaları ve ileriye yönelik iklim tahmin modellemeleri için yağışlarda meydana gelen eğilim ve değişimlerin tespit edilmesi önem arz etmektedir. Bu çalışmada Akdeniz Bölgesi'nde yer alan Seyhan Hazası sınırları içindeki 8 istasyon  ile Ceyhan Havzası sınırları içindeki 7 istasyon olmak üzere 15 istasyona ait  1970-2020 periyodundaki günlük yağışlar kullanılarak yağış ekstremlerindeki eğilimler  incelenmiştir. Ayrıca ekstrem yağış indisleri ile atmosferik salınımlar arasındaki ilişki korelasyon analizi ile irdelenmiştir.  Küresel iklim değişikliğinin neden olduğu etkiyi ve sonuçları gözlemlememize olanak tanıyan WMO (Dünya Meteoroloji Organizasyonu) ve CLIVAR (Okyanus-Atmosfer Sisteminin Değişkenlik ve Öngürülebilirliği)'ın önerdiği 11 yağış indisi uygulanmıştır. İndis hesaplamaları R-Tools tabanlı bir yazılım olan R-ClimDex isimli paket programı kullanılarak 1970-2020 dönemindeki günlük yağış verilerinin girilmesiyle gerçekleştirilmiştir. Yağış indislerinde gözlenen eğilimler Mann-Kendall, Spearman Rho ve Şen Eğilim trend analizleri ile incelenmiştir. Ayrıca yağış indislerinde meydana gelen eğilimler ile atmosferik salınımlar (Kuzey Atlantik Salınımı (NAO), Arktik Salınım (AO), Güneyli Salınım (SO), Akdeniz Salınımı (MO) ve Kuzey Denizi-Hazar Paterni (NCP)) arasındaki ilişki Pearson Korelasyon yöntemi ile irdelenmiştir. Elde edilen bulgulara göre; Seyhan havzasında Mann-Kendall, Spearman Rho ve İnovatif-Şen testleri sonucunda ekstrem yağış frekans indislerinde Kayseri, Niğde, Pınarbaşı, Sarız ve Ulukışla istasyonlarında anlamlı artış ve azalış eğilimleri olduğu tespit edilmiştir. Ekstrem yağış yoğunluk indislerinde ise Develi, Kayseri, Niğde, Pınarbaşı, Sarız ve Ulukışla istasyonlarında anlamlı artış ve azalış eğilimleri belirlenmiştir. Ayrıca ekstrem yağış frekans ve ekstrem yağış yoğunluk indisleri ile atmosferik salınımlar (AO, NAO, NCP, MO, SO)arasında çok zayıf, zayıf ve orta düzeyde ilişkiler ortaya konulmuştur.  Ceyhan havzasında yer alan istasyonlarda Mann-Kendall ve Spearman Rho testlerine göre ektrem yağış frekans indislerinde anlamsız eğilimler, ekstrem yağış yoğunluk indislerinde ise anlamlı artış ve azalış eğilimleri bulunmuştur. Şen yönteminde ise istasyonlara ait ekstrem yağış indislerinde anlamlı artış ve azalışlar belirlenmiştir. Ceyhan havzasında da ekstrem yağış frekans ve ekstrem yağış yoğunluk indisleri ile atmosferik salınımlar (AO, NAO, NCP, MO, SO)arasında çok zayıf, zayıf ve orta düzeyde ilişkiler tespit edilmiştir.

Abstract:
Throughout the history of the Earth, there have been exceptional changes in climate and its parameters (temperature, precipitation, cloudiness, insolation, etc.). Among these climate parameters, temperature and precipitation are the most variable in terms of time and space. Various factors play a role in the temporal and spatial variability of climate elements such as temperature and precipitation. Temperature and precipitation are influenced by factors such as geographical location, land structure, vegetation cover, weather conditions, atmospheric circulation, and atmospheric oscillations. As a result of global climate variations, the Mediterranean Region is one of the regions in Turkey that is frequently significantly affected by these changes. It is important to identify trends and changes in precipitation for climate change research and future climate prediction modeling.

       In this study, trends in precipitation extremes were investigated using daily precipitation data from 15 stations located within the Seyhan Basin in the Mediterranean Region and the Ceyhan Basin in Turkey for the period 1970-2020. Furthermore, the relationship between extreme precipitation indices and atmospheric oscillations was examined through correlation analysis. Eleven precipitation indices proposed by WMO (World Meteorological Organization) and CLIVAR (Climate Variability and Predictability) were applied to observe the effects and consequences of global climate change. Index calculations were performed using a software package called R-ClimDex based on R-Tools by entering the daily precipitation data for the period 1970-2020. Trends in precipitation indices were examined using Mann-Kendall, Spearman Rho, and Innovative Sen trend analyses. Additionally, the relationship between trends in precipitation indices and atmospheric oscillations (North Atlantic Oscillation (NAO), Arctic Oscillation (AO), Southern Oscillation (SO), Mediterranean Oscillation (MO), and North Sea-Caspian Pattern (NCP)) was analyzed using Pearson Correlation method.

       The findings revealed significant increasing and decreasing trends in extreme precipitation frequency indices in Kayseri, Niğde, Pınarbaşı, Sarız, and Ulukışla stations in the Seyhan Basin. Significant increasing and decreasing trends were also observed in extreme precipitation intensity indices in Develi, Kayseri, Niğde, Pınarbaşı, Sarız, and Ulukışla stations. Furthermore, very weak, weak, and moderate relationships were found between extreme precipitation frequency and intensity indices and atmospheric oscillations (AO, NAO, NCP, MO, SO). In the Ceyhan Basin, insignificant trends were found in extreme precipitation frequency indices, while significant increasing and decreasing trends were identified in extreme precipitation intensity indices. Sen's method also revealed significant increases and decreases in extreme precipitation indices for the stations in the Ceyhan Basin. Similarly, very weak, weak, and moderate relationships were found between extreme precipitation frequency and intensity indices and atmospheric oscillations (AO, NAO, NCP, MO, SO) in the Ceyhan Basin.