Erzurum ilindeki kar kuraklığının iklim verileri yardımıyla farklı indislerle hesaplanması
Calculation of snow drought in Erzurum province using climate data and different index
Yazar: MUHAMMET SAVAŞ
Danışman: PROF. DR. EGEMEN ARAS
Bursa Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Erzurum = Erzurum

Özet:
Yağışların kaydedilen normal seviyelerinin önemli ölçüde altına düşmesi sonucu su kaynaklarının olumsuz etkilenmesine ve hidrolojik dengenin bozulmasına sebep olan kuraklık olayı genellikle yavaş gelişir ve uzun bir dönemi kapsar. Bu doğal felaketin geniş ve ciddi etkileri vardır. Son yıllarda iklim değişikliği sebebi ile artan sıcaklık ve azalan yağışlarla birlikte görülen kuraklık hem dünyada hem de ülkemizde çok önemli bir boyutlara ulaşmıştır. Ülkemizdeki kuraklık sorunu, özellikle tarım sektörü ve ekosisteme etkisi ile insan yaşamını etkileyen ciddi bir sorunu oluşturmaktadır. Bu açıdan kuraklık çalışmaları önem arz etmektedir.
Bu çalışma kapsamında ilk olarak karasal iklim özelliklerinin görüldüğü Türkiye'nin Doğu Anadolu bölgesinde yer alan Erzurum il sınırları içerisinde bulunan 17096/Erzurum Havalimanı, 17666/İspir, 17668/Oltu, 17688/Tortum, 17690/Horasan ve 17740/Hınıs meteorolojik gözlem istasyonlarına ait 45 yıllık (1976-2021) iklimsel veriler değerlendirilmiştir. Kuraklığın iki temel parametresi olan yağış ve sıcaklık verilerinin eğilim analiz sonuçlarına bakıldığında bölge genelinde zamana bağlı olarak yağış verileri için azalma eğilimi görülürken sıcaklık verilerinde artma eğilimi gözlenmektedir. Kış ve sonbahar mevsiminde yağışın daha çok kar olarak yağdığı bölgede, kar yükseklik verileri incelendiğinde ise tüm gözlem istasyonlarında azalma eğilimi gözlenmektedir. Çalışmanın ikinci aşamasında ise iklimsel veriler kullanılarak, Erzurum ili için meteorolojik ve tarımsal kuraklık indisleri olan SPI (Standartlaştırılmış Yağış İndisi), SPEI (Standartlaştırılmış Yağış Evapotranspirasyon İndisi) ve SSPI (Standartlaştırılmış Kar İndisi) yöntemleriyle 1, 3 ve 12 aylık zaman periyotları ile kuraklık sınıflarının yıllar içindeki dağılım oranları tespit edilmiştir. Ayrıca kuraklığın maksimum süresi, şiddeti ve maksimum büyüklüğü belirlenmiştir. Her bir istasyon için farklı zaman periyotları ve farklı kuraklık indisleri ile elde edilen analiz sonuçları kıyaslanarak arasındaki ilişkiler değerlendirilmiştir. Çalışma bölgesinde üç indise ait sonuçlar değerlendirildiğinde aynı zaman periyotları için sonuçlar genel olarak benzerlik göstermektedir. Uzun zaman periyotlarında kuraklığın süresinin ve şiddetinin arttığı tespit edilmiştir. Kuraklık 2000 yılından sonra tüm istasyonlarda daha belirgin gözlenmektedir. Genel olarak bakıldığında SPI (Standartlaştırılmış Yağış İndisi) ve SPEI (Standartlaştırılmış Y ağış Evapotranspirasyon İndisi) analizlerinde Erzurum ilinin güney ve kuzeybatısında kuraklık gözlenirken SSPI (Standartlaştırılmış Kar İndisi) analizinde bu durum bölgenin merkezinden doğu kısmına doğru kar kuraklığı şeklinde gözlenmektedir.

Abstract:
Drought, which adversely affects water resources and disrupts the hydrological balance as a result of precipitation that is significantly below recorded normal levels, tends to develop slowly over a long period of time. The effects of this natural disaster are widespread and severe. Drought, which has been observed in recent years with increasing temperature and decreasing precipitation due to climate change, has reached a very serious dimension both in the world and in our country. The drought problem in our country constitutes a serious problem affecting human life, especially with its impact on the agricultural sector and ecosystem. In this regard, the drought studies are of great importance.
Within the scope of this study, firstly, 45-year (1976-2021) climatic data of 17096/Erzurum Airport, 17666/Ispir, 17668/Oltu, 17688/Tortum, 17690/Horasan and 17740/Hınıs meteorological observation stations located within the borders of Erzurum province in the Eastern Anatolia Region of Türkiye where continental climate characteristics are observed were evaluated. When the trend analysis results of precipitation and temperature data, which are the two basic parameters of drought, are analyzed, a decreasing trend is observed for precipitation data, while an increasing trend is observed for temperature data. In the region where precipitation falls mostly as snow in winter and fall seasons, a decreasing trend is observed in all observation stations when snow height data are examined. In the second stage of the study, using climatic data, the distribution rates of drought categories over the years were determined for Erzurum province with meteorological and agricultural drought indexes SPI (Standardized Precipitation Index), SPEI (Standardized Precipitation Evapotranspiration Index) and SSPI (Standardized SnowPack Index) methods for 1, 3 and 12-month time periods. In addition, the maximum duration, severity and maximum magnitude of drought were determined. For each station, the results of the analysis obtained with different time periods and different drought indexes were compared and the relationships between them were evaluated. When the results of the three indexes in the study region are evaluated, the results are generally similar for the same time periods. It was determined that the duration and severity of drought increased in longer time periods. Drought is more pronounced in all stations after 2000. In general, SPI (Standardized Precipitation Index) and SPEI (Standardized Precipitation Evapotranspiration Index) analyses show drought in the south and northwest of Erzurum province, while SSPI (Standardized SnowPack Index) analysis shows snow drought from the center to the eastern part of the region.