Doğu Anadolu Bölgesi kuraklık analizi
The Eastern Anatolia Region drought analysis
Yazar: TÜRKER ANLAROĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALP BUĞRA AYDIN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Hidrolik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Su, yeryüzünde yaşamın devamlılığını ve hidrolojik olayların döngüsünü sağlayan, tüm canlı organizmalar için yaşam kaynağı sağlayan temel bir maddedir. Dünya üzerinde atmosfer, denizler, okyanuslar ve karalar arasında sürekli bir döngü içerisinde olan su, sınırlı bir kaynaktır. Bu bakımdan kuraklık olarak bilinen su kıtlığı, suyun zaman ve mekânda bulunamamasından kaynaklanan doğal bir afettir. Kuraklık meteorolojik, hidrolojik ve tarımsal kuraklık gibi farklı şekillerde ortaya çıkabilir. Yağış eksikliği ve yağışın uygunsuz dağılımı ile karakterize edilen kuraklık, iklimsel bir anormallik ve önemli ekonomik, sosyal ve çevresel etkileri olan doğal bir olaydır. Kuraklık, yeryüzündeki su, hava ve iklim olayları üzerindeki önemli etkisi nedeniyle araştırmacıların en önemli ilgi alanlarından biri haline gelmiştir. Üstelik kuraklık dünyanın herhangi bir yerinde, her iklim koşulunda, her an meydana gelebileceği için su kaynaklarının yönetiminde büyük önem taşıyor. Çünkü su kaynaklarının, su dağıtım ve iletim sistemlerinin ve çeşitli tarım sektörlerinin tasarımı ve geliştirilmesi büyük ölçüde kuraklığın nasıl yönetildiğine ve bu doğal afetin nasıl aşıldığına bağlıdır. Kuraklığın kesin başlangıcını ve bitişini belirlemek diğer doğal afetlere göre oldukça zordur. Kuraklık yaşanmadan önce geçmiş dönemleri analiz edip hazırlık yapmak ve kuraklık dönemlerinde doğru planlamalar yapmak kuraklığın olumsuz etkilerinin azaltılmasına yardımcı olabilir. Bu nedenle kuraklığın ve gelecekteki şiddetinin analizine yönelik araştırmalar önem kazanmıştır.
Literatür incelendiğinde Türkiye'nin doğu bölgelerindeki kuraklığın zaman ve mekân açısından değerlendirilmesinin yeterince kapsamlı ve güncel bir şekilde araştırılmadığı görülmektedir. Dolayısıyla bu çalışmanın amaçları arasında bölgedeki tarihsel kuraklıkların değerlendirilmesi, meteorolojik veriler kullanılarak bölgenin kuraklık durumunun güncellenmesi ve bölgedeki hassas noktaların belirlenmesi yer almaktadır. Bu, gelecekteki potansiyel felaketlerin daha doğru değerlendirilmesi veya tahmin edilmesi için gerekli güncellemeleri kapsar.
Bu tez çalışmasında, Doğu Anadolu Bölgesi sınırları içerisinde bulunan 14 meteorolojik istasyona ait 61 yıllık (1961-2021) aylık toplam yağış verileri Meteoroloji Bölge Müdürlüğünden temin edilmiştir. Bu veriler kullanılarak bölge için kuraklık analizi hesabı yapılmıştır. Kuraklıkların belirlenmesi için yağış tabanlı iki meteorolojik kuraklık indeksi kullanılmıştır. Bu yöntemler Standartlaştırılmış Yağış İndeksi (SYİ) ve literatüre yeni kazandırılmış olan Gerçek Yağış İndeksi (GYİ)'dir. Analizler 1, 3, 6, 9 ve 12 aylık dönemlerde kuraklık şiddetini ifade eden aralıklar için yapılmıştır. Kuraklık analizinde kesintisiz serilere ihtiyaç duyulduğu için, eksik aylar ve yıllar için normal oran metodu kullanılarak tamamlanmıştır. 
Standartlaştırılmış Yağış İndeksinde (SYİ) zaman ölçekleri için SYİ-SL-6.EXE bilgisayar yazılımı kullanılırken Gerçek Yağış İndeksinde (GYİ) Zekai Şen ve arkadaşı tarafından yazılan Matlab kodu kullanılmıştır. Araştırmada sonuçlar indekslere göre sınıflandırılmış, yapılan analizlerin sonuçları Excel bilgisayar programı kullanılarak görselleştirilmiş ve sonuçlar birbirleriyle karşılaştırılmıştır.
Çalışma sonucunda, SYİ değerlerine göre tüm dönemler için en uzun kurak dönemler çoğunlukla 1980 ve 2000 yıllarında başladığı belirlenmiştir. Ayrıca GYİ değerlerine bakıldığında incelenen istasyonların neredeyse tamamında kurak yıl sayısının yağışlı yıl sayısından fazla olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre bölge genelinin %33'lik kısmında hafif yağışlı, %41'lik kısmının hafif kurak olduğu, %16'lik kısmında ise orta derecede kuraklık olduğu sonucuna varılmıştır. Tüm SYİ ve GYİ değerleri incelenerek en düşük ve en yüksek değerler belirlenerek en kurak ve en yağışlı aylar belirlenmiştir.

Abstract:
Water, on Earth, is a fundamental element that sustains life and facilitates the cycle of hydrological events, serving as a vital resource for all living organisms. Water is in constant circulation across the Earth's atmosphere, seas, oceans, and land, but it is a finite resource. Water scarcity, known as drought, is a natural disaster resulting from the absence of water in time and space. Drought can manifest in various forms, such as meteorological, hydrological, and agricultural drought. Characterized by a lack of precipitation and inappropriate distribution of rainfall, drought is a climatic abnormality with significant economic, social, and environmental impacts. Due to its profound influence on the Earth's water, atmospheric, and climatic systems, drought has become a subject of great interest among researchers. Moreover, drought can occur anywhere on the planet, under any climatic conditions, at any time, making effective water resource management crucial. The design and development of water resources, distribution and conveyance systems, and various agricultural sectors depend largely on how drought is managed and mitigated.
Determining the exact onset and cessation of drought is considerably challenging compared to other natural disasters. Analyzing past periods before experiencing drought and making preparations and accurate planning during drought periods can help mitigate its adverse effects. Consequently, research focusing on the analysis of drought and its future severity has gained importance.
Upon reviewing the literature, it is evident that a comprehensive and up-to-date assessment of drought in the eastern regions of Turkey has not been sufficiently explored. Therefore, this study aims to evaluate historical droughts in the region, update the drought status using meteorological data, and identify vulnerable areas. This encompasses necessary updates for more accurate assessment or prediction of potential disasters in the future.
In this thesis study, 61 years (1961-2021) of monthly total rainfall data for 14 meteorological stations within the boundaries of the Eastern Anatolia Region were obtained from the Meteorology Regional Directorate. Drought analysis calculations for the region were performed using these data. Two meteorological drought indices based on precipitation were used to identify droughts. These methods are the Standardized Precipitation Index (SPI) and the newly introduced Actual Precipitation Index (API) in the literature. The analyses were conducted for drought severity intervals at 1, 3, 6, 9, and 12-month periods. Since continuous series are required for drought analysis, missing months and years were completed using the normal ratio method.
For the Standardized Precipitation Index (SPI), the SPI-SL-6.EXE computer software was used for time scales, while for the Actual Precipitation Index (API), a Matlab code developed by Zekai Şen and colleagues was used. In the research, the results were classified according to the indices, the outcomes of the analyses were visualized using the Excel computer program, and the results were compared with each other.
As a result of the study, it was determined that, according to SYİ values, the longest drought periods for all time spans mostly began in the years 1980 and 2000. Furthermore, when looking at API values, it was observed that in almost all examined stations, the number of drought years exceeded the number of rainy years. According to the results obtained, it was concluded that approximately 33% of the region was slightly rainy, 41% was mildly drought-stricken, and 16% was moderately drought-stricken. By examining all SYİ and API values, the lowest and highest values were determined, and the driest and wettest months were identified.