Türkiye şartlarında evapotranspirasyon tahmin yöntemlerinin karşılaştırılması ve iyileştirilmesi
Comparison and improvement of evapotranspiration estimation methods under Turkish conditions
Yazar: CEREN USTABAŞ
Danışman: PROF. DR. BİROL KAYA
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Hidrolik–Hidroloji ve Su Kaynakları Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
İklim değişikliği ve su kıtlığı problemlerinin araştırmalarında bölgesel su tüketim ve temin ihtiyaçlarını incelemek, su kaynaklarını değerlendirmek, su planlaması ve yönetimi için meteorolojik bir parametre olan Referans Bitki Su İhtiyacı (ETo) değerlerinin hesaplanması amacıyla tarihsel süreçte birçok ampirik formül geliştirilmiştir. Bu formüller arasından en sağlıklı tahminlerin çok sayıda meteorolojik veriye dayalı olarak kullanılan FAO-56 Penman-Monteith (FAO-56 PM) formülü ile gerçekleştirildiği kabul edilmektedir. Daha az sayıda veri kullanarak ETo değerlerini veren ampirik bağıntıların her bölge için kalibre edilmesi gerekmektedir. Sunulan bu çalışmada, Türkiye' de bulunan meteorolojik istasyonlar arasından FAO-56 Penman-Monteith bağıntısı için yeterli meteorolojik verilere sahip olanlar seçilerek FAO-56 PM bağıntısı ile ETo değerleri hesaplanmış ve Türkiye için ETo haritası oluşturulmuştur. ETo değerleri kümeleme analizi ile gruplandırılarak istasyonlar gruplara ayrılmıştır. ETo haritası ve elde edilen grupla Türkiye için KoppenTrewartha iklim sınıflandırma haritası ile karşılaştırılmıştır. İklim verileri için Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nden (MGM) elde edilen 1960-2020 yılları arasındaki istasyon verileri kullanılmıştır. Elde edilen bulgular, mevcut iklim sınıflandırması ile oluşturulan ETo gruplandırmasının büyük ölçüde benzerliklere sahip olduğunu, dolayısıyla ampirik ETo denklemlerinin kalibrasyonunun yapılan kümeleme çalışması sonuçları doğrultusunda sürdürülmesinin uygun olduğunu göstermiştir. Bu doğrultada literatürde sıklıkla kullanılmakta olan formüller arasından seçilen 18 farklı formül ile ETo değerleri yapılan kümeleme analizi de dikkate alınarak hesaplanılmış ve FAO56-PM ile lamaları gerçekleştirilmiştir. Kıyaslamalar neticesinde Türkiye genelinde bu formüllerin gerçeğe yakın sonuçları verebilmesi için kullanılabilecek olan katsayıları belirlenmiştir.

Abstract:
Many empirical formulas have been developed throughout history to examine regional water consumption and supply needs in research on climate change and water scarcity problems, to evaluate water resources, and to calculate Reference Plant Water Need (ETo) values, which is a meteorological parameter for water planning and management. Among these formulas, it is accepted that the most reliable predictions are made with the FAO-56 Penman-Monteith (FAO-56 PM) formula, which is used based on a large number of meteorological data. Empirical equations that give ETo values using fewer data need to be calibrated for each region. In this study, among the meteorological stations in Turkey, those with sufficient meteorological data for the FAO-56 Penman-Monteith relation were selected, ETo values were calculated with the FAO-56 PM relation, and an ETo map for Turkey was created. ETo values were grouped by cluster analysis and stations were divided into groups. The ETo map and the resulting group were compared with the KoppenTrewartha climate classification map for Turkey. For climate data, station data between 1960 and 2020 obtained from the General Directorate of Meteorology (MGM) was used. The findings showed that the ETo grouping created with the current climate classification has great similarities, and therefore it is appropriate to continue the calibration of the empirical ETo equations in line with the results of the clustering study. In this regard, ETo values were calculated with 18 different formulas selected from among the formulas frequently used in the literature, taking into account the cluster analysis and comparisons were made with FAO56-PM. As a result of the comparisons, the coefficients that can be used to give realistic results of these formulas throughout Turkey have been determined.