SPI ve SPEI ile Samsun İli Kuraklık Analizi

Mehmet İshak Yüce; Hafzullah Aksoy; Ali Aytek; Musa Eşit; Fetihhan Uğur; İslam Yaşa; Abdulselam Şimşek; İbrahim Halil Deger

doi:10.17780/ksujes.1108663

SPI ve SPEI ile Samsun İli Kuraklık Analizi

Öz

Su kaynakları planlaması ve yönetiminde kuraklığın tanımlanması, izlenmesi ve karakterizasyonu büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, Samsun kent merkezinde bulunan 17030 no’lu meteoroloji istasyonundan 1938-2020 dönemi için aylık yağış verileri ve Standart Yağış İndeksi (SPI) ile Standartlaştırılmış Yağış Evapotranspirasyon İndeksi (SPEI) kullanılarak kuraklık analizi yapılmıştır. Çalışmanın ilk kısmında, iklim değişikliğinin yağış, sıcaklık, nispi nem ve buharlaşma verileri üzerindeki etkileri %95 güven aralığına göre incelenmiştir. Sıcaklık verisinde artan bir eğilim söz konusu iken, diğer verilerinde herhangi bir eğilim gözlemlenmemiştir. SPI ve SPEI arasında 1 aylık zaman serilerinde güçlü bir ilişki elde edilirken, 3-,6-, 9-, 12 ve 24 aylık zaman serilerinde bu ilişki güçlü olsa da R2 değerlerinde azalma olduğu gözlemlenmiştir. Samsun ili için kuraklık kategorileri arasında en fazla normal kuraklık görülmesine rağmen, çok şiddetli kuraklık kategorisi ise en az paya sahiptir. İki indeks arasında çok az farklılık gözlemlenmiştir. Ancak, SPI çok şiddetli kuraklık kategorisinde, SPEI indeksine göre daha hassas sonuçlar verdiği tespit edilmiştir. İki indeks ile elde edilen bulgulara göre, 1950 yılında hem kuraklık süresi bakımından hem de kuraklık şiddeti bakımından uzun süren bir kuraklık gözlemlenmiştir. Çalışmanın sonuçları, Samsun ili kuraklık risk değerlendirmesi açısından önem taşımaktadır.

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

Türkiye Ulusal Jeodezi ve Jeofizik Birliği (TUJJB), Türkiye Ulusal Meteorolojik ve Hidrolojik Afetler Programı (TUMEHAP)

Project Number

TUJJB-TUMEHAP-2020-02

References

AghaKouchak, A., & Nakhjiri, N. (2012). A near real-time satellite-based global drought climate data record. Environmental Research Letters, 7(4), 044037.
Aksoy, H., Önöz, B., Çetin, M., Yüce, M.İ., Eriş, E., Selek, B., Aksu, H., Burgan, H.İ., Eşit, M., Orta, S. and Çavuş, Y.(2018) Edirne için Kuraklık Şiddet-Süre-Frekans Eğrileri. HİDRO’2018: Ulusal Hidrojeoloji ve Su Kaynakları Sempozyumu, 27-29 Eylül 2018, Beytepe, Ankara
Ashraf, M., & Routray, J. K. (2013). Perception and understanding of drought and coping strategies of farming households in north-west Balochistan. International Journal of Disaster Risk Reduction, 5, 49-60.
Bannayan, M., Sanjani, S., Alizadeh, A., Lotfabadi, S. S., & Mohamadian, A. (2010). Association between climate indices, aridity index, and rainfed crop yield in northeast of Iran. Field crops research, 118(2), 105-114.
Cavus, Y., & Aksoy, H. (2019). Spatial drought characterization for Seyhan River basin in the Mediterranean region of Turkey. Water, 11(7), 1331.
Constas, M., Frankenberger, T., & Hoddinott, J. (2014). Resilience measurement principles: Toward an agenda for measurement design. Food Security Information Network, Resilience Measurement Technical Working Group, Technical Series, 1.
Dabanlı, İ., Mishra, A. K., & Şen, Z. (2017). Long-term spatio-temporal drought variability in Turkey. Journal of Hydrology, 552, 779-792.
Dai, A. (2011). Drought under global warming: a review. Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change, 2(1), 45-65.

Dai, A., (2013). Increasing drought under global warming in observations and models. Nat. Clim. Change 3, 52–58. https://doi.org/10.1038/nclimate1633
Danandeh Mehr, A., Sorman, A. U., Kahya, E., & Hesami Afshar, M. (2020). Climate change impacts on meteorological drought using SPI and SPEI: case study of Ankara, Turkey. Hydrological Sciences Journal, 65(2), 254-268.
Degefu, M. A., & Bewket, W. (2015). Trends and spatial patterns of drought incidence in the omo‐ghibe river basin, ethiopia. Geografiska Annaler: Series A, Physical Geography, 97(2), 395-414.
Edwards, D.C. and McKee, T.B. (1997) Characteristics of 20th Century Drought in the United States at Multiple Times Scales. Atmospheric Science Paper, 634, 1-30.
Eris, E., Cavus, Y., Aksoy, H., Burgan, H. I., Aksu, H., & Boyacioglu, H. (2020). Spatiotemporal analysis of meteorological drought over Kucuk Menderes River Basin in the Aegean Region of Turkey. Theoretical and Applied Climatology, 142(3), 1515-1530.
Gumus, V., Simsek, O., Avsaroglu, Y., & Agun, B. (2021). Spatio‐temporal trend analysis of drought in the GAP Region, Turkey. Natural Hazards, 109(2), 1759-1776.
Heim, R.R. (2017). A Comparison of the Early Twenty-First Century Drought in the United States to the 1930s and 1950s Drought Episodes. Bull. Am. Meteorol. Soc. 98, 2579–2592. https://doi.org/10.1175/BAMS-D-16-0080.1
Hekimoglu B., &Altındeger M., &Demirbas A, R. (2007). Samsun İlinin Fiziki Durumu ve Avantajlari. https://samsun.tarimorman.gov.tr/Belgeler/Yayinlar/Kitaplarimiz/samsun_ilinin_fiziki_durumu_ve_avantajlari.pdf
Jayasselan, A. T. (2006). Drought and Floods Assessment and Monitoring Using Remote Sensing and GIS [Electronic Version]. Satellite Remote Sensing and GIS Application in Agricultural Meteorology, 2006, 291-313.
Kendall MG. (1975). Rank Correlation Methods, 4th edn and 5th edn. Charles Griffin: London. ISBN-13: 978-0195208375.
Mann HB. (1945). Non parametric tests again trend. Econometrica 13:245–259.
Mckee T.B, Doesken N.J, Kleist J., (1993). The Relationship of Drought Frequency and Duration to Time Scales.8th Conference on Applied Climatology, 17-22 January 1993, Anaheim, CA, 179-184.
McKee, T.B., Doesken, N.J., Kleist, J., (1993). The Relationship of Drought Frequency and Duration to Time Scales.
Min, S. K., Zhang, X., Zwiers, F. W., & Hegerl, G. C. (2011). Human contribution to more-intense precipitation extremes. Nature, 470(7334), 378-381.
Mo, K.C., Chelliah, M. (2006). The Modified Palmer Drought Severity Index Based on the NCEP North American Regional Reanalysis. J. Appl. Meteorol. Climatol. 45, 1362–1375. https://doi.org/10.1175/JAM2402.1
Pal, J. S., Small, E. E., & Eltahir, E. A. (2000). Simulation of regional‐scale water and energy budgets: Representation of subgrid cloud and precipitation processes within RegCM. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 105(D24), 29579-29594.
Palmer, W.C., (1965). Meteorological Drought. U.S. Department of Commerce, Weather Bureau.
ŞAHİN, K., & YILMAZ, A. (2009). Samsun İlinde Doğal Kaynaklara Dayali Turizm Arzı ve Planlanmasi. Journal of International Social Research, 2(7).
Sen PK. (1968). Estimates of the regression coefficient based on Kendall’s tau. J. Am. Stat. Assoc. 63: 1379–1389, DOI: 10.2307/2285891.
Sheffield, J., & Wood, E. F. (2008). Projected changes in drought occurrence under future global warming from multi-model, multi-scenario, IPCC AR4 simulations. Climate dynamics, 31(1), 79-105.
Simsek, O. (2021). Hydrological drought analysis of Mediterranean basins, Turkey. Arabian Journal of Geosciences, 14(20), 1-17. Thom, H.C.S., (1958). A Note on the Gamma Distribution, Monthly Weather Review, 86 (4): 117-122.
Thomas, J., & Prasannakumar, V. (2016). Temporal analysis of rainfall (1871–2012) and drought characteristics over a tropical monsoon-dominated State (Kerala) of India. Journal of Hydrology, 534, 266-280.
Vicente-Serrano SM, Beguería S, López-Moreno JI (2010). A multiscalar drought index sensitive to global warming: The standardized precipitation evapotranspiration index. J. Clim. 23: 1696-1718.
Vicente-Serrano, S.M., Beguería, S., López-Moreno, J.I., (2009). A Multiscalar Drought Index Sensitive to Global Warming: The Standardized Precipitation Evapotranspiration Index. J. Clim. 23, 1696–1718. https://doi.org/10.1175/2009JCLI2909.1
Wang, Q., Shi, P., Lei, T., Geng, G., Liu, J., Mo, X., ... & Wu, J. (2015). The alleviating trend of drought in the Huang‐Huai‐Hai Plain of China based on the daily SPEI. International Journal of Climatology, 35(13), 3760-3769.
Wilhite, D. A. (2000). Drought as a natural hazard: concepts and definitions.
Wilhite, D. A., & Glantz, M. H. (1985). Understanding: the drought phenomenon: the role of definitions. Water international, 10(3), 111-120.
WMO (2016) Guidelines on the definition and monitoring of extreme weather and climate events
Yu, M., Li, Q., Hayes, M. J., Svoboda, M. D., & Heim, R. R. (2014). Are droughts becoming more frequent or severe in China based on the standardized precipitation evapotranspiration index: 1951–2010?. International Journal of Climatology, 34(3), 545-558.
Yuce, M. I., & Esit, M. (2021). Drought monitoring in Ceyhan Basin, Turkey. Journal of Applied Water Engineering and Research, 1-22.
YÜCE, M. İ., & Musa, E. Ş. İ. T. (2020). Ceyhan Havzasının Kuraklık Risk Haritasının SPI ve SPEI Metotları İle Belirlenmesi. Su Kaynakları, 5(2), 1-8. Yue, Y.S., Zou, S., Whittemore, D. (1993), "Non-Parametric Trend Analysis of Water Quality Data of Rivers in Kansas", Journal of Hydrology, 150(1), 61-80.
Zhan, W., Guan, K., Sheffield, J., & Wood, E. F. (2016). Depiction of drought over sub‐Saharan Africa using reanalyses precipitation data sets. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 121(18), 10-555.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Civil Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Mehmet İshak Yüce
0000-0002-6267-9528
Türkiye

Hafzullah Aksoy
0000-0001-5807-5660
Türkiye

Ali Aytek
0000-0002-4867-5598
Türkiye

Musa Eşit ^*
0000-0003-4509-7283
Türkiye

Fetihhan Uğur
0000-0002-4748-0107
Türkiye

İslam Yaşa
0000-0002-4809-9471
Türkiye

Abdulselam Şimşek
0000-0002-9845-2229
Türkiye

İbrahim Halil Deger
0000-0001-6360-3923
Türkiye

Publication Date

September 3, 2022

Submission Date

April 25, 2022

Acceptance Date

July 7, 2022

Published in Issue

Year 1970 Volume: 25 Number: 3

DOI

https://doi.org/10.17780/ksujes.1108663

IZ

https://izlik.org/JA89TD39HC

Cite

RIS / Bibtex

APA

Yüce, M. İ., Aksoy, H., Aytek, A., Eşit, M., Uğur, F., Yaşa, İ., Şimşek, A., & Deger, İ. H. (2022). SPI ve SPEI ile Samsun İli Kuraklık Analizi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 25(3), 285-295. https://doi.org/10.17780/ksujes.1108663

Cited By

Drought and Trend Analysis of Rize Station with Standardized Precipitation Index and Standardized Precipitation Evapotranspiration Index Methods

Journal of Nature, Science & Technology

https://doi.org/10.36937/janset.2022.6774

UŞAK İLİ ÇEVRESİ İÇİN HİDROLOJİK KURAKLIK ANALİZİ

Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi

https://doi.org/10.21923/jesd.1194882

Keşif Kuraklık İndeksi ve Standartlaştırılmış Yağış İndeksi Kullanılarak Kırklareli İlinde Kuraklığın Eğilimi ve Zamansal Değişkenliği

Doğal Afetler ve Çevre Dergisi

https://doi.org/10.21324/dacd.1296428

A new framework to spatial and temporal drought analysis for 1990–2020 period with Mann–Kendall and innovative trend analysis methods in Turkey

Natural Hazards

https://doi.org/10.1007/s11069-023-06258-6

Hydroclimatic drought trends and change point detection in the Yeşilirmak basin: a comprehensive evaluation using SPI, SPEI, DMI indices and ITA, SQMK, IPTA approaches

Theoretical and Applied Climatology

https://doi.org/10.1007/s00704-025-05502-2

Monitoring the Variability of Meteorological Drought Characteristics at Multiple Time Scales

Black Sea Journal of Engineering and Science

https://doi.org/10.34248/bsengineering.1895301

SPI ve SPEI ile Samsun İli Kuraklık Analizi

SPI ve SPEI ile Samsun İli Kuraklık Analizi

Öz

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

Project Number

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

DOI

IZ

Cite

Cited By

Drought and Trend Analysis of Rize Station with Standardized Precipitation Index and Standardized Precipitation Evapotranspiration Index Methods

UŞAK İLİ ÇEVRESİ İÇİN HİDROLOJİK KURAKLIK ANALİZİ

Keşif Kuraklık İndeksi ve Standartlaştırılmış Yağış İndeksi Kullanılarak Kırklareli İlinde Kuraklığın Eğilimi ve Zamansal Değişkenliği

A new framework to spatial and temporal drought analysis for 1990–2020 period with Mann–Kendall and innovative trend analysis methods in Turkey

TREND ANALYSIS OF METEOROLOGICAL PARAMETERS & DROUGHT ANALYSIS IN THE MURAT RIVER BASIN

Drought Assessment of Yeşilırmak Basin Using Long-term Data

FARKLI ZAMAN PERİYOTLARI KULLANILARAK SPI ve SPEI İNDİSLERİ İLE KURAKLIK ANALİZLERİ

ELAZIĞ’IN METEOROLOJİK VE TARIMSAL KURAKLIĞININ FARKLI KURAKLIK İNDİSLERİ KULLANILARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

Farklı standartlaştırılmış indis yöntemleri ile Bartın ilinin meteorolojik kuraklıklarının analizi

Hydroclimatic drought trends and change point detection in the Yeşilirmak basin: a comprehensive evaluation using SPI, SPEI, DMI indices and ITA, SQMK, IPTA approaches

Monitoring the Variability of Meteorological Drought Characteristics at Multiple Time Scales