Türkiye'nin yakın ve uzak gelecekteki kuraklık koşullarının incelenmesi
Analyzing the drought conditions of Turkey in the near and the far future
Yazar: MEHMET BERKANT YILDIZ
Danışman: PROF. DR. MURAT KANKAL ; DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNAN NACAR
Bursa Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Hidrolik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Kuraklık = Drought ; Kuraklık analizi = Drought analysis

Özet:
Kuraklık önemli tarımsal, ekonomik ve çevresel hasarlara neden olabilmektedir. Kuraklığın etkilerinin analiz edilmesi ve değişen iklim koşullarında geleceğe yönelik doğru kuraklık tahminlerinde bulunulması; tarım, içme suyu, sanayi ve ekosistem politikaları için büyük önem taşımaktadır. Türkiye'de yaşanabilecek olası aşırı kuraklık durumlarına uyum sağlanması gerekmektedir. Bu çalışmada Türkiye genelinde yakın (2021-2050) ve uzak gelecekteki (2071-2100) kuraklık durumunun incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment-European Domain (EURO-CORDEX) alanları üzerinden yürütülen iklim projeksiyonu veri setleri kullanılmıştır. İyimser (RCP4.5) ve kötümser (RCP8.5) senaryolar için 0,11ºx0,11º çözünürlükte 19 GCM – RCM model çiftinden Türkiye'ye ilişkin geçmiş ve gelecekteki iklim projeksiyonları elde edilmiştir. ERA5-Land ile EURO-CORDEX geçmiş senaryo verileri arasında doğruluk değerlendirmeleri yapılarak en iyi sonuç veren 4 model kullanılarak çoklu model ortalaması uygulanmıştır. Daha sonra bu modelin yanlılık düzeltilmesi Kuantil Delta Haritalama yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Geçmiş ve gelecek kuraklık değerleri 3, 6 ve 12 ay ölçeğinde Standart Yağış İndeksi kullanılarak hesaplanmıştır. Elde edilen kuraklık indeksi değerinin eğilimleri Mann-Kendall test, Sen'in Eğim ve Yenilikçi Eğilim Analizi (YEA) yöntemleri ile incelenmiştir. Her iki senaryo sonucuna göre, geçmişte ayların %5-10 arasındaki değerlerinde şiddetli kuraklık görülürken, bu oran yakın ve uzak gelecekte %10-15 aralığına çıkmaktadır. Aşırı şiddetli kuraklık olayları ise gelecekte neredeyse tüm ülke genelinde artış göstermiştir. Bazı bölgelerde geçmişte %0-5 aralığında görülen aşırı şiddetli kuraklık olayının gelecek dönemlerde her iki senaryo içinde %45-50 aralığına kadar çıkması öngörülmektedir. Eğilim analizi sonuçlarına göre geçmiş dönemde kuraklık olayları Doğu Karadeniz ve Ege bölgeleri hariç neredeyse tüm bölgelerde artış göstermiştir. Gelecek dönemlerde kuraklık olaylarındaki artışlar neredeyse ülke geneline yayılmıştır. YEA yöntemine göre her bir dönem için ülkenin büyük bir bölümünde kurak dönemlerdeki SPI değerlerinin 0 ila 2 aralığında artış eğilimi görülmüştür. Nemli dönemlerdeki SPI değerlerinde ise 0 ila 1,5 bandında bir azalma eğilimi tespit edilmiştir.

Abstract:
Drought can cause significant agricultural, economic, and environmental damage. Analyzing the impacts of drought and making accurate drought forecasts for the future under changing climate conditions is very important for agriculture, drinking water, industry, and ecosystem policies. Turkey needs to adapt to possible extreme drought scenarios. This study aims to examine the drought situation in the near (2021-2050) and far future (2071-2100) all over Turkey. For this purpose, climate projection datasets conducted by the Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment-European Domain (EURO-CORDEX) were used. Past and future climate projections for Turkey were obtained from 19 GCM - RCM model pairs participating in Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) at 0.11ºx0.11º resolution optimistic (RCP4.5) and pessimistic (RCP8.5) scenarios. Accuracy assessments were made between ERA5-Land and EURO-CORDEX past scenario data, and multi-model averaging was applied using the four models with the best results. Bias correction of this model was then performed by the Quantile Delta Mapping method. Past and future drought values were calculated using the Standard Precipitation Index at 3, 6, and 12 month scales. The trends of the drought index value obtained were analyzed by the Mann-Kendall test, Sen's Slope, and Innovative Trend Analysis (ITA) methods. According to the results of both scenarios, while severe drought is observed in 5-10% of the months in the past, this rate increases to 10-15% in the near and distant future. Extreme drought events will increase in the future almost all over the country. In some regions, extreme drought events, seen in the range of 0-5% in the past, are predicted to increase up to 45-50% in the future under both scenarios. According to the trend analysis results, drought events have increased in almost all regions except the eastern Black Sea and Aegean regions. In future periods, increases in drought events will be spread almost throughout the country. According to the ITA method, for each period, SPI values in dry periods have an increasing trend in the range of 0 to 2 in most of the country. SPI values in humid periods showed a decreasing trend in the range of 0 to 1.5.