Doğu Akdeniz bölgesinde standardize yağış indeksi (SYİ) ile kuraklık analizi ve Markov zinciri yöntemini kullanarak kurak olma olasılıklarının belirlenmesi
Drought analysis by standardized precipitation index (SPI) and determination of drought occurrence probabilities through using Markov chains in the Eastern Mediterranean region
Yazar: İSMAİL HAKKI FİDAN
Danışman: PROF. DR. MAHMUT ÇETİN
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu araştırmada, Doğu Akdeniz Bölgesinde yer alan meteoroloji gözlem istasyonlarının uzun yıllık aylık yağış serileri kullanılarak, Standardize Yağış İndeksi (SYİ) yöntemine göre kuraklık indekslerinin bulunması ve Markov zinciri ile kurak olma olasılıklarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada, 58 meteoroloji gözlem istasyonu kullanılmıştır. İstasyonların eksik verileri regresyon analizi ile tamamlanmıştır. Her bir istasyonun tamamlanmış yağış serilerinden yararlanılarak SYİ değerleri hesaplanmıştır. SYİ yöntemine göre hesaplanan kuraklık indeksleri kullanılarak 2 durumlu birinci dereceli Markov zincirinden yararlanılarak geçiş olasılıkları matrisleri (GOM) oluşturulmuştur. Çalışma alanında ki her bir istasyona ait GOM'lar durağan hale getirilerek kitlenin uzun dönemdeki davranışları saptanmıştır. Araştırma sonuçlarına göre, bölgede kuraklık açısından en kritik istasyonun ardışık 48 ay-süreli serilerde Tufanbeyli olduğu saptanmıştır. Bu istasyonda (Tufanbeyli) ardışık 48 ay-süreli kurak olma olasılığı %70 olarak gerçekleşmiştir. Bir ay süreli yağışlara göre kuraklık riski en düşük olan istasyonlar Gözne ve Nizip olarak bulunmuştur. Alansal olarak incelendiğinde ise, ardışık süreler artıkça çalışma alanında kurak olma olasılıklarının arttığı, yağışlı olma olasılıklarının ise düştüğü saptanmıştır. Elde edilen bulguların karar vericiler, üreticiler, sigorta şirketleri ve çiftçi eğitim servislerindeki teknik elemanlarca kullanılabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
The aims of this study were to: (1) determine drought indices of Standardized Precipitation Index (SPI) based on the long-term monthly precipitation records of meteorological stations located in the Eastern Mediterranean Region, and (2) figure out drought occurrence probabilities through using Markov chains technique. Totally, data of 58 stations were utilized in the study. Missing values in the precipitation series of meteorological observation stations were firstly estimated by using regression analysis method. SPI series for 1?, 2?, 3?, 6?, 9?, 12?, 24?, and 48?month time scales were, then, established through using the completed precipitation series of each meteorological station considered. A two-state first order Markov Chain Model was used to develop transition probability matrix (TPM) for SPI series of time scales considered. In the long term, the equilibrium probabilities of the chain were obtained by making the TPMs steady-state, i.e. stationary, for each time scales. The equilibrium probabilities were used to evaluate drought characteristics of the region. Research results show that Tufanbeyli is the most critical station for the 48?month time scales with the 70% drought occurrence probability in the long term. However, drought risk was found the lowest in Gözne and Nizip stations for rainfall amounts observed in 1?month time scale. Areal extent of expected drought probabilities revealed that the increase in sequential time scales resulted in an increase at expected drought probabilities, inversely in the probability of rainy periods. Research findings are expected to be used by decision-makers, producers, insurance institutions, and technical staff of agricultural extension services in the region.