Kuraklık Analizi

Değerlendirme Türü Aylık Kuraklık Analizi | Yıllık Kuraklık Durumu | Kuraklık İzleme Yöntemleri ve Çeşitleri


Kuraklık ve Sınıflandırması

1. Kuraklık

Kuraklık "Yağışların, kaydedilen normal seviyelerinin önemli ölçüde altına düşmesi sonucu, arazi ve su kaynaklarının olumsuz etkilenmesine ve hidrolojik dengenin bozulmasına sebep olan doğal olay" olarak tanımlanabilir (BMÇMS1 , 1997).

Kuraklığın niteliklerini aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:

  • Frekans
  • Şiddet
  • Süre
  • Etki Alanı

Kuraklığın önemli özellikleri ise şu şekilde sıralanabilir:

  • Başlangıç ve bitişinin belirsiz oluşu
  • Kümülatif artması
  • Aynı anda birden fazla kaynağa etkisi
  • Ekonomik boyutunun yüksek olması

Türkiye'de kuraklığa etki eden belli başlı faktörler arasında atmosferik koşullar, fiziki coğrafya faktörleri ve iklim koşulları yer almaktadır. Yeryüzünde iklim özelliklerinin meydana gelişinde fiziki coğrafya faktörlerinin önemli etkileri vardır. Bunlar denize yakınlık-uzaklık (karasallık derecesi), yükselti ve orografik özelliklerdir.

Türkiye yüksek bir ülkedir ve ortalama yükseltisi 1100 m den fazladır. Örnek olarak, ülkemizin deniz seviyesi ile 500 m arasında kalan alçak alanları ancak % 17,5 kadar iken, 1000 m’ den daha yüksek alanları ülke yüzölçümünün % 55’ den fazlasını meydana getirir. Bu durumun Türkiye'nin iklim koşulları üzerinde çok önemli etkiler yapacağı açıktır.

2. Kuraklık Çeşitleri

Kuraklığın literatürde tanımlanan birçok çeşidi olmakla üç belirgin kuraklık tipi vardır (Wilhite and Glantz 1987). Bunlar;

  • Meteorolojik Kuraklık,
  • Tarımsal Kuraklık,
  • Hidrolojik Kuraklık
Kuraklık Nedir?

2.1. Meteorolojik Kuraklık

Belirli bir zaman periyoduna ait normallerden (genellikle en az 30 yıllık) meydana gelen sapma olarak tanımlanır. Bu tanımlamalar genellikle bölgeseldir ve tahminen bölgesel klimatolojinin tam olarak anlaşılması temeline oturur. Normal olarak meteorolojik ölçümler kuraklığı ifade etmede başta gelen göstergelerdir. Devam eden bir meteorolojik kuraklık olayı hızlı bir şekilde kuvvetlenebilir veya aniden sona erebilir. Kuraklık periyotları genellikle, belirlenen eşik değerlerinin altında yağışlı olan günlerin sayısı olarak tanımlanmıştır.

2.2. Tarımsal kuraklık

Bitkinin kök bölgesinde, büyüyüp gelişmesi için yeterli nem bulunmaması durumu olarak ifade edilir. Büyüme periyodu boyunca, belirli bir bitkinin suya ihtiyaç duyduğu belirli bir kritik döneminde yeterli toprak nemi olmadığı zaman tarımsal kuraklık meydana gelir. Tarımsal kuraklık meteorolojik kuraklıktan sonra ve hidrolojik kuraklıktan önce ortaya çıkan tipik bir durumdur. Tarımsal kuraklık, toprağın derinlikleri doymuş halde olsa bile ürün verimlerini ciddi oranda düşürebilir. Yüksek sıcaklıklar, düşük nispi nem ve kurutucu rüzgarlar yağış azlığının etkilerinin katlanmasına sebep olur.

2.3. Hidrolojik Kuraklık

Hidrolojik kuraklık, uzun süre devam eden yağış eksikliği neticesinde ortaya çıkan yeryüzü ve yer altı sularındaki azalma ve eksiklikleri ifade eder. Nehir akım ölçümleri ve göl, rezervuar, yer altı su seviyesi ölçümleri ile takip edilebilir. Yağmur eksikliği ile akarsu, dere ve rezervuarlardaki su eksikliği arasında bir zaman aralığı olduğundan dolayı hidrolojik ölçümler kuraklığın ilk göstergelerinden değildir. Meteorolojik kuraklık sona erdikten uzun süre sonra dahi hidrolojik kuraklık varlığını sürdürebilir.

  1. 1 Birleşmiş Milletler Çölleşmeyle Mücadele Sözleşmesi. Haziran 1992 tarihinde Rio de Jenerio' da düzenlenen BM Çevre ve Kalkınma Konferansı' nda alınan kararlar çerçevesinde kurulan Hükümetler arası Müzakere Komitesince “Çölleşme ile Mücadele Sözleşmesi” hazırlanmış ve 17 Haziran 1994 tarihinde kabul edilmiştir. Türkiye 1998 yılında resmen taraf olmuştur.

Kuraklık İndeksleri

1. Standart Yağış İndeksi (Standardized Precipitation Index - SPI)

Standart Yağış İndeksi (SPI) esas olarak belirlenen zaman dilimi içinde yağışın ortalamadan olan farkının standart sapmaya bölünmesi ile elde edilir (McKee ve ark. 1993).

SPI metodu ile kuraklık değişimleri analizi yapılabileceğine örnek olması açısından Delphi V programlama dilinde SPI uygulama yazılımı geliştirilmiştir. Bu yazılım sayesinde tek yada çoklu istasyon seçeneği ile aylık toplam yağış verileri kullanılarak geçmiş yıllara ait kuraklık analizi yapılabileceği gibi, ileriye dönük kuraklık tahmini de yapılabilmekte ve farklı kategorilerde kuraklık oluşumlarını sağlayan kritik yağış değerleri elde edilebilmektedir. Program istenilen istasyon için 3, 6, 12 ve 24 ay bazında bunların herhangi bir kombinasyonu için kuraklık indeksinin zaman ve yüzde oluşumunu hesaplayabilmekte ve aynı zamanda farklı kuraklık şiddeti kategorilerinde analize imkan vermektedir (Kömüşçü ve ark. 1999, 2000).

SPI
  • SPI: Standart Yağış İndeksi
  • _SPI1 Aktüel yağış miktarı
  • SPI2 Ortalama yağış miktarı
  • SPI2Standart sapma değeri

SPI değerleri dikkate alınarak yapılan bir kuraklık değerlendirmesinde indeksin sürekli olarak negatif olduğu zaman periyodu kurak dönem olarak tanımlanır. İndeksin sıfırın altına ilk düştüğü dönem kuraklığın başlangıcı olarak kabul edilirken, indeksin pozitif değere yükseldiği ay kuraklığın bitimi olarak değerlendirilir (McKee ve ark. 1994). SPI metoduna göre yapılan sınıflandırma Çizelge 2’de verilmiştir.

Çizelge 2. SPI metoduna göre indeks değerleri ve sınıflandırma

Kuraklık

Kaynak: http://www.ncdc.noaa.gov/oa/climate/research/prelim/drought/spi.html

2. PALMER Kuraklık Şiddet İndeksi (PALMER Drought Severity Index - PDSI)

1965 yılında Wayne Palmer, nem mevcudundan meydana gelen sapmayı bulmak için bir indeks geliştirmiştir. Palmer geliştirdiği indeksi, belirli alanlarda yağış açığını dikkate alarak su dengesi eşitliğinin arz ve talep fikri üzerine oturtmuştur (Palmer 1965).

PDSI genellikle aylık olarak hesaplanmaktadır. Girdi olarak yağış, sıcaklık ve toprağın su tutma kapasitesi kullanılmaktadır. Bu girdiler yardımıyla su dengesi eşitliğinin temel bileşenlerinden olan evapotranspirasyon, toprağa giren, yüzey akışı ve yüzeyden olan nem kaybı belirlenebilmektedir. Su dengesine etki eden sulama gibi insan uygulamaları dikkate alınmamıştır. Genellikle aylık olarak hesaplanan indeks değerleri pozitif ise nemli, negatif ise kurak periyodu ifade eder.

Palmer kuraklık şiddeti aşağıdaki şekilde yazılır:

PDSI

Burada Xi, i’nci ay için hesaplanan PDSI değeridir.

PDSI yaklaşımına göre, kurak ve nemli koşulların sınıflandırılması PDSI (X) değerleri

Palmer genel eşitliği (X), kurak ya da nemli devrelerin başlangıcını ve bitimini belirlemek için üç indise ayrılmıştır:

  • X1 = Nemli bir dönemin başlangıcını sağlayan şiddet indisi,
  • X2 = Kurak bir dönemin başlangıcını sağlayan şiddet indisi,
  • X3 = Herhangi bir kurak ya da nemli dönemin başladığını belirleyen indis.

Palmer Kuraklık Şiddet İndeksi (PDSI) Sınıflandırma

Palmer Kuraklık Şiddeti İndeksi Sınıflandırma

Kaynak: Palmer, W. C. (1965) Meteorological Drought, Weather Bureau Research Paper No. 45, U.S. Department of Commerce, Washington, D.C.

3. Normalin Yüzdesi İndeksi (Percent of Normal Index - PNI)

Normalin yüzdesi indeksi kuraklık indeksleri arasında en basitidir ve esas olarak belirlenen zaman dilimi içinde yağış miktarının ortalamasına bölünmesiyle yüzdelik halinde elde edilir. PNI’nın hesaplanmasında yağışın 12 ay ve daha az periyotları da kullanılabilir (Willeke ve ark. 1994).

PNI
  • PNI : Normalin Yüzdesi İndeksi
  • PNI1 Aktüel yağış miktarı
  • PNI1 Ortalama yağış miktarı

PNI değerleri dikkate alınarak yapılan bir kuraklık değerlendirmesinde indeksin sürekli olarak eşikten küçük olduğu zaman periyodu kurak dönem olarak tanımlanır. Eşiğin altına ilk düştüğü değer kuraklığın başlangıcı olarak kabul edilirken indeksin eşikten yükseldiği değer ise kuraklığın bitimi olarak değerlendirilir. Bu yöntemle kuraklık şiddeti kategorilere göre sınıflandırılır.

Çizelge 3. PNI metoduna göre indeks değerleri ve sınıflandırma

PERİYOTNORMAL VE ÜZERİ
(Risk Yok)
HAFİF KURAK
(İzlemeye Başla)
ORTA ŞİDDETTE KURAK
(Uyarı)
ŞİDDETLİ KURAK
(Acil Durum)
1%75'den büyük%65 – %75%55 – %65%55'den küçük
3%75'den büyük%65 – %75 %55 – %65%55'den küçük
6%80'den büyük%70 – %80%60 – %70%60'dan küçük
9%83,5'den büyük%73,5 – %83,5%63,5 – %73,5%63,5'den küçük
12%85'den büyük %75 – %85%65 – %75%65'den küçük

Kaynak: Maryland Drought Information, Maryland Department of the Environment

4. Aydeniz Metodu

Prof. Dr. Akgün AYDENİZ’ in 1973 yılında geliştirmiş olduğu formüle dayanmaktadır. Aydeniz (1985), özellikle kurak dönemlerin ve indislerin belirlenmesinde, sadece yağış ve sıcaklık parametrelerinin kullanımının yetersiz olduğunu ve gerçeğe yakın değerlerin elde edilmesinde nem-yağış ilişkisi ile sıcaklık-güneşlenme süresi ilişkilerinin göz önünde bulundurulmasının daha uygun sonuçlar vereceğini bildirmiştir. Aydeniz formülünde yer alan parametreler ortalama sıcaklık, yağış, ortalama nem yüzdesi, ortalama güneşlenme yüzdesidir.

Aylık

Aydeniz Metodu, Aylık
  • Nks: Nemlilik katsayısı
  • Y: Aylık toplam yağış (cm)
  • S: Aylık ortalama sıcaklık (°C)
  • Gs: Güneşlenme süresi (%)
  • N: Aylık ortalama nem (%)
  • 15: Sabite
  • Kks: Kuraklık katsayısı

Yıllık

Aydeniz Metodu, Yıllık
  • Nks: Nemlilik katsayısı
  • Y: Yıllık toplam yağış (cm)
  • S: Yıllık ortalama sıcaklık (°C)
  • Gs: Yıllık güneşlenme süresi yüzdesi
  • N: Yıllık ortalama nem (%)
  • 15: Sabite
  • Np: Nemli periyot yüzdesi
  • Kks: Kuraklık katsayısı
  • Np : 12 aya ait Nks değerleri bulunur ve 0.40’dan az olanların sayısı 12 den çıkarılır. Kalan ay sayısı 12 ye bölünüp Np değeri elde edilir.

Çizelge 1. Aydeniz metoduna göre indis değerleri

NksKksİndis
<0.40 >2.50 Çöl
0.40-0.67 1.50-2.50 Çok kurak
0.67-1.00 1.00-1.50 Kurak
1.00-1.33 0.75-1.00 Kurakça
1.33-2.00 0.50-0.75 Nemlice
2.00-4.00 0.25-0.50 Nemli
>4.00 <0.25 Islak

Kaynak: Bozkurt, Ö. 1996. Aydeniz Metodu'nun Türkiye'ye uyarlanması [Adaptation of Aydeniz Method in Türkiye]. Yüksek Lisans tezi, A.Ü. Sosyal Bilimler Enstitüsü, Ankara.



Dünya Meteoroloji Teşkilatı - WMO Avrupa Orta Vadeli Hava Tahminleri Merkezi - ECMWF Avrupa Meteoroloji Uyduları İşletme Teşkilatı - EUMETSAT WMO Dünya Hava Tahmini Bilgi Servisi WMO Kuvvetli Hava Olayları Bilgi Merkezi Uluslararası Sivil Havacılık Teşkilatı

TSE 9000 Akreditasyon Sertifikası Bu site görme engelli dostudur Devletin Kısayolu Ulusal Ulaştırma Portalı T.C. Başbakanlık İletişim Merkezi (BİMER)

©MGM, Meteoroloji Genel Müdürlüğü, 1998-2014

23

Kütükçü Alibey Caddesi No:4 06120 Kalaba, Keçiören/ANKARA TEL:+90 312 359 75 45 FAKS:+90 312 360 25 51