Geri Dön

Kuraklık ve hidrometeorolojik verilerin kapsamlı analizi: Isparta örneği

Comprehensive analysis of drought and hydrometeorological data: The case of Isparta

PDF İndir

  1. Tez No: 979094
  2. Yazar: ELİF GÜLEN KIR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. VEYSEL GÜLDAL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Küresel düzeyde etkisini giderek artıran iklim değişikliği, su döngüsündeki bozulmalar, sıcaklık artışları ve kuraklık gibi etkiler yoluyla doğal ve beşeri sistemleri tehdit etmektedir. Özellikle yarı kurak bölgelerde su kaynaklarının sürdürülebilir yönetimi, iklimsel değişkenliğin oluşturduğu belirsizlikler nedeniyle daha karmaşık hale gelmiştir. Türkiye'nin Batı Akdeniz iklim kuşağında ve Göller Yöresi içinde yer alan Isparta ili, sahip olduğu hidrolojik çeşitlilik, göl ve akarsu sistemleri, topoğrafik farklılıkları ve gelişmiş meteorolojik gözlem altyapısı sayesinde, iklim değişikliğinin bölgesel düzeydeki etkilerinin incelenebileceği özgün bir çalışma alanı sunmaktadır. Bu doktora tezi, Isparta bölgesinde iklim değişikliğinin etkilerini ortaya koyarak, bölgesel düzeyde akademik temelli su yönetimi politikalarının geliştirilmesine katkı sağlamayı hedeflemektedir. Bu kapsamda, Meteoroloji Genel Müdürlüğü'ne ait 6 meteoroloji gözlem istasyonundan (Isparta, Eğirdir, Senirkent, Sütçüler, Uluborlu ve Yalvaç) elde edilen uzun dönemli yağış ve sıcaklık verileri, Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü'ne ait Eğirdir ve Beyşehir göllerine ilişkin su seviyesi kayıtları ile CHIRPS (yağış), ERA5 (sıcaklık) ve Landsat NDWI (göl su yüzey alanı) gibi uydu tabanlı veri setleri kullanılarak kapsamlı analizler gerçekleştirilmiştir. İstasyonlara ait yağış ve sıcaklık verilerinin zamansal eğilimlerini belirlemek amacıyla yıllık ve mevsimsel ölçekte Doğrusal Regresyon, Spearman Rho, Mann–Kendall, Sen'in Eğim Tahmini ve Şen'in Yenilikçi Yöntemi uygulanmıştır. Bölgenin geçmiş dönem kuraklık durumlarını belirlemek amacıyla SPI, QI, PNI ve RAI olmak üzere dört farklı meteorolojik kuraklık indisi kullanılmış ve yıllık ile mevsimsel bazda kuraklık analizleri yapılmıştır. Ekstrem olayların belirlenmesi amacıyla maksimum günlük yağış ve sıcaklık serilerine GEV, Gumbel, Weibull, Gamma, Beta, Log-normal ve Pearson Tip III olasılık dağılımları uygulanmış; parametre tahminleri hem L-moment hem de Maksimum Olabilirlik Tahmini (MLE) yöntemleriyle gerçekleştirilmiştir. En uygun dağılımlar belirlenerek 2 ila 500 yıl dönüş periyotlarına karşılık gelen eşik değerler hesaplanmıştır. Ayrıca, yer tabanlı yağış ve sıcaklık gözlemleri ile CHIRPS ve ERA5 uydu ürünleri arasındaki korelasyonlar incelenmiş ve çeşitli hata istatistikleri yardımıyla bu uydu ürünlerinin güvenilirliği değerlendirilmiştir. Son olarak, Isparta ili merkezinde bulunan Eğirdir Gölü ile il sınırında yer alan Burdur ve Beyşehir göllerine ait uzun dönemli hidrometeorolojik veriler ve uydu tabanlı ürünler kullanılarak, göllerin kuraklık durumları araştırılmıştır. Yapılan trend analizleri sonucunda, yağışlarda belirgin bir eğilim gözlenmezken sıcaklıklarda istatistiksel olarak anlamlı ve sürekli bir artış eğilimi tespit edilmiştir. Bu sıcaklık artışı, buharlaşma kayıplarını artırarak bölgesel ölçekte hidrometeorolojik kuraklık riskini güçlendirmektedir. Meteorolojik kuraklık indisleriyle yapılan değerlendirmeler, özellikle 1990 sonrası dönemde daha sık ve şiddetli kuraklık olaylarının yaşandığını ortaya koymaktadır. Ekstrem değer analizleri ise gelecekte taşkınların ve aşırı sıcaklık olaylarının daha kritik düzeylere ulaşabileceğine işaret etmektedir. CHIRPS ve ERA5 gibi uydu tabanlı ürünlerle yer gözlemleri arasındaki karşılaştırmalar, yüksek uyum düzeyini ortaya koymuş; bu durum, havza ölçekli hidrolojik araştırmalar için uydu verilerinin güvenilir bir tamamlayıcı kaynak olduğunu kanıtlamıştır. Eğirdir, Beyşehir ve Burdur göllerinde belirlenen yüzey alanı kayıpları ve su seviyelerindeki azalma eğilimleri, sıcaklık artışının yanı sıra insan kaynaklı su kullanımlarının da etkisiyle göl ekosistemlerinin giderek daha kırılgan hale geldiğini göstermektedir. Tüm bulgular birlikte değerlendirildiğinde, Isparta bölgesinin iklim değişikliğinin etkisi altında giderek daha sıcak ve daha kurak bir iklim rejimine doğru yöneldiği sonucuna ulaşılmıştır.

Özet (Çeviri)

Climate change, whose impacts are increasingly evident on a global scale, poses significant threats to both natural and human systems through disruptions in the hydrological cycle, rising temperatures, and increasing drought conditions. In particular, the sustainable management of water resources in semi-arid regions has become more complex due to the growing uncertainties associated with climatic variability. Located within the Western Mediterranean climatic zone and the Lakes Region of Türkiye, Isparta Province offers a unique study area for examining the regional-scale impacts of climate change due to its diverse hydrology, lake and stream systems, topographic variation, and well-established meteorological observation infrastructure. This doctoral study aims to assess the impacts of climate change in the Isparta region and to contribute to the development of academic-based, region-specific water management policies. In this context, long-term precipitation and temperature data obtained from six meteorological observation stations of the Turkish State Meteorological Service (Isparta, Eğirdir, Senirkent, Sütçüler, Uluborlu, and Yalvaç), as well as lake level records of Eğirdir and Beyşehir Lakes provided by the General Directorate of State Hydraulic Works, were utilized together with satellite-based datasets such as CHIRPS (precipitation), ERA5 (temperature), and Landsat NDWI (lake surface area) to conduct comprehensive analyses. To determine the temporal trends of precipitation and temperature records at the stations, Linear Regression, Spearman's Rho, Mann–Kendall, Sen's Slope Estimator, and Şen's Innovative Trend Method were applied on both annual and seasonal scales. To assess the historical drought conditions of the region, four different meteorological drought indices—SPI, QI, PNI, and RAI—were employed, and drought analyses were conducted on annual and seasonal bases. For the identification of extreme events, maximum daily precipitation and temperature series were fitted with probability distributions including GEV, Gumbel, Weibull, Gamma, Beta, Log-normal, and Pearson Type III; parameter estimations were performed using both the L-moment and Maximum Likelihood Estimation (MLE) methods. The most suitable distributions were determined, and threshold values corresponding to return periods ranging from 2 to 500 years were calculated. In addition, correlations between ground-based precipitation and temperature observations and CHIRPS and ERA5 satellite products were investigated, and the reliability of these satellite datasets was evaluated using various error statistics. Finally, long-term hydrometeorological records and satellite-based products of Eğirdir Lake, located in the center of Isparta Province, as well as Burdur and Beyşehir Lakes, situated on the provincial borders, were analyzed to examine the drought conditions of the lakes. The results of the trend analyses revealed no significant trends in precipitation, whereas a statistically significant and persistent increasing trend was identified in temperature. This rise in temperature intensifies evaporation losses, thereby exacerbating the risk of hydrometeorological drought at the regional scale. Assessments based on meteorological drought indices demonstrated that drought events have become more frequent and severe, particularly after the 1990s. Extreme value analyses indicated that floods and extreme temperature events are likely to reach more critical levels in the future. Comparisons between CHIRPS and ERA5 satellite products and ground-based observations revealed a high level of agreement, confirming the reliability of satellite data as a complementary source for basin-scale hydrological studies. Moreover, observed surface area losses and declining water level trends in Eğirdir, Beyşehir, and Burdur Lakes demonstrated that, in addition to rising temperatures, anthropogenic water use has further contributed to the increasing vulnerability of lake ecosystems. Taken together, all findings indicate that the Isparta region is progressively shifting towards a hotter and drier climate regime under the influence of climate change.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    624758

    Urmia lake desiccation as a new source of dust in themiddle east: Investigation of the anthropogenic impactsand climatic factors on drying up of urmia lake

    Ortadoğu'da yeni bir toz kaynağı olarak tanınan Urmiyegölü: Urmiye gölünün kurumasına neden olan insan veiklim faktörlerin incelenmesi

    YUSUF ALIZADE GOVARCHIN GHALE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Deniz Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    İklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPER ÜNAL

  2. Tez No

    944673

    Multi-scale rainfall predictions using data-driven models with advanced data preprocessing techniques

    Gelişmiş veri ön işleme teknikleriyle veri odaklı modeller kullanarak çok ölçekli yağış tahminleri

    KÜBRA KÜLLAHCI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜSSELAM ALTUNKAYNAK

  3. Tez No

    863469

    Wilcoxon testi ve saçılma diyagramı kullanılarak hidrometeorolojik verilerin trend analizi

    Trend analysis of hydrometeorological data using Wilcoxon test and scatter diagram

    HATİCE YAĞMUR KALKINÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YAVUZ SELİM GÜÇLÜ

  4. Tez No

    857648

    Planlı tarımsal sulama alanları ile işletmedeki ilgili sulama barajlarına ait su toplama havzalarında kuraklık durum ve eğilimlerinin belirlenmesi

    Determination of drought conditions and trends in planned irrigation areas and catchments of the associated irrigation dams in operation

    ZEYNEP EŞSİZOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLAY ONUŞLUEL GÜL

  5. Tez No

    590749

    Meteorolojik mekansal verilerin istatistiksel yöntemler ile analizi: Çatalan baraj gölü havzası örneği

    Statistical analyses of meteorological spatial data: A case of Çatalan dam lake basin

    OTGONBAYAR NAMKHAI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    İstatistikHacettepe Üniversitesi

    İstatistik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA GÜL ERGÜN

Geri Dön