Journals / Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2022 / Cilt: 12 - Sayı: 2

Trend Analysis of Meteorological Droughts for Different Climate Change Scenarios in Eastern Black Sea Region

Farklı İklim Değişikliği Senaryoları için Doğu Karadeniz Bölgesindeki Meteorolojik Kuraklıkların Eğilim Analizi

Pages
843–856
Publication Date
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

However, in the historical period, except for the Akçaabat station (decreasing trend), significant monotonic increasing trends were observed in the SPI values, while a decreasing trend was observed in the next period for both scenarios.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Unlike other natural disasters, drought takes longer to develop and its effects last longer.
📊
Key Findings & Data:In this context, SPI values were calculated using the monthly total precipitation data for the 1981-2010 period, which were measured from 12 meteorological stations in and around the EBSB.
💡
Conclusion & Impact:However, in the historical period, except for the Akçaabat station (decreasing trend), significant monotonic increasing trends were observed in the SPI values, while a decreasing trend was observed in the next period for both scenarios.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:2010 Verileri
⚙️Variables:Doğu karadeniz havzası · iklim değişikliği · kuraklık analizi

Abstract

Unlike other natural disasters, drought takes longer to develop and its effects last longer. With this feature, monitoring a possible drought makes it possible to reduce the negative effects of drought more effectively. The Standardized Precipitation Index (SPI) is one of the few drought indexes proposed by researchers to describe droughts between different climatic conditions on different time periods and regions. This study aims to perform the past and future drought analysis of the Eastern Black Sea Basin (EBSB), which is one of the most important hydrological basins in terms of precipitation amount of Turkey, with SPI. In this context, SPI values were calculated using the monthly total precipitation data for the 1981-2010 period, which were measured from 12 meteorological stations in and around the EBSB. In addition, the same processes were applied to the 2021-2050 period outputs of the GFDL-ESM-2M general circulation model in the CMIP5 archive, which was downscaled to regional scale under optimistic (RCP4.5) and pessimistic (RCP8.5) scenarios. For trend analysis of meteorological drought, trend analysis was carried out in three different groups and 95% confidence interval, using Innovative Trend Analysis method on 1- and 3- monthly SPI values. In the observation values and RCP scenarios, about 25% of the stations saw an increase in severe wet class and in severe drought class. However, in the historical period, except for the Akçaabat station (decreasing trend), significant monotonic increasing trends were observed in the SPI values, while a decreasing trend was observed in the next period for both scenarios.

Özet

Kuraklık diğer doğal afetlerden farklı olarak gelişimi daha uzun zaman alan ve etkileri daha uzun süre devam eden bir afettir. Meydana gelmesi muhtemel bir kuraklığın önceden belirlenmesi, kuraklığın olumsuz etkilerinin daha etkili bir şekilde azaltılmasını mümkün kılmaktadır. Standartlaştırılmış Yağış İndeksi (SYİ) farklı iklim koşullarına sahip, farklı zaman dilimleri ve bölgeler arasındaki kuraklıkları tanımlamak için en sık kullanılan kuraklık indeksidir. Bu çalışmanın amacı almış olduğu yağış miktarı bakımından Türkiye’nin en önemli hidrolojik havzalarından biri olan Doğu Karadeniz Havzası’nın (DKH) geçmiş ve gelecek dönem kuraklık analizini SYİ parametresi ile gerçekleştirmek ve bu parametrenin eğilimini belirlemektir. Bu kapsamda DKH içinde ve çevresinde yer alan 12 meteoroloji istasyonundan ölçülmüş olan 1981-2010 dönemi aylık toplam yağış verileri kullanılarak SYİ değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca CMIP5 arşivinde yer alan GFDL-ESM-2M genel dolaşım modelinin iyimser (RCP4.5) ve kötümser (RCP8.5) senaryolar altındaki bölgesel ölçeğe indirgenmiş olan 2021-2050 dönemi çıktılarına da aynı işlemler uygulanmıştır. Meteorolojik kuraklığın eğilim analizleri için 1 ve 3 aylık SYİ değerleri üzerinde Yenilikçi Eğilim Analizi yöntemi kullanılarak üç farklı grupta ve %95 güven düzeyinde tekdüze olarak eğilim analizi gerçekleştirilmiştir. Gözlem değerlerinde ve RCP senaryolarında istasyonların yaklaşık %25’inde şiddetli yağışlarda ve şiddetli kuraklıklarda artış görülmüştür. Ancak SYİ değerlerinde geçmiş dönem periyodunda Akçaabat istasyonu (azalan eğilim) hariç tekdüze anlamlı artan eğilim görülürken gelecek dönem periyodunda her iki senaryo için azalan yönde eğilim görülmüştür.

🔖

Cite This Article

ŞAN, M., OKKAN, U., KANKAL, M., NACAR, S. (2022). Trend Analysis of Meteorological Droughts for Different Climate Change Scenarios in Eastern Black Sea Region. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 12 - Sayı: 2, 843–856. https://ajindex.com/articles/538446

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (8)

  1. Bağçaci SÇ, Yucel I, Duzenli E, Yilmaz MT, 2021. Intercomparison of the expected change in the temperature and the precipitation retrieved from CMIP6 and CMIP5 climate projections: A Mediterranean hot spot case, Turkey. Atmospheric Research, 256: 105576. Bayissa, YA, Moges SA, Xuan Y, Van Andel SJ, Maskey S, Solomatine DP, Griensven A, Van Tadesse T, 2015. Spatio-temporal assessment of meteorological drought under the influence of varying record length: The case of Upper Blue Nile Basin, Ethiopia. Hydrological Sciences Journal, 60: 1927–1942.
  2. Caloiero T, Veltri S, Caloiero P, Frustaci F, 2018. Drought analysis in Europe and in the Mediterranean basin using the standardized precipitation index. Water, 10(8): 1043. Çeribaşı G, Doğan E, 2015. Karadeniz ve Sakarya Havzalarında Yıllık Ortalama Yağışların Trend Analizi. Uluslararası Teknolojik Bilimler Dergisi, 7(1): 1-7.
  3. Çeribaşı, G, 2019. Şen Yöntemi ve Trend Yöntemleri Kullanılarak Doğu Karadeniz Havzasının Yağış Verilerinin Analiz Edilmesi. Journal of the Institute of Science and Technology, 9(1): 254-264.
  4. Dabanlı, İ. (2017). Türkiye’de İklim Değişikliğinin Yağış-Sıcaklığa Etkisi ve Kuraklık Analizi: Akarçay Örneği. Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul Teknik Üniversitesi, Doktora Tezi (Basılmış). Demir Ö, Atay H, Eskioğlu O, Tuvan A, Demircan M, Akçakaya A, 2013. RCP4.5 Senaryosuna göre Türkiye’de sıcaklık ve yağış projeksiyonları, III. Türkiye İklim Değişikliği Kongresi, 3-5 Haziran 2013,
  5. İstanbul-Türkiye. Demircan M, Demir Ö, Atay H, Eskioğlu O, Yazıcı B, Gürkan H, Tuvan A, Akçakaya A, 2014. Türkiye’de yeni senaryolara göre iklim değişikliği projeksiyonları, TÜCAUM VIII. Coğrafya Sempozyumu, 23-24 Ekim 2014,
  6. Ankara-Türkiye Demircan M, Gürkan H, Eskioğlu O, Arabaci H, Coşkun M, 2017. Climate change projections for Turkey: three models and two scenarios. Turkish Journal of Water Science and Management, 1(1): 22-43. Dikici M, 2019. Asi Havzası’nda (Türkiye) kuraklık analizi. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 5(1): 22-40. EDO, 2020. European drought observator indicator factsheet. https://edo.jrc.ec.europa.eu/documents/factsheets/factsheet_spi.pdf (Erişim Tarihi: 01.01.2022).
  7. Fang K, Gou X, Chen F, Davi N, Liu C, 2013. Spatiotemporal drought variability for central and eastern Asia over the past seven centuries derived from tree-ring based reconstructions. Quaternary International, 283: 107–116.
  8. Feng S, Hu Q, Oglesby RJ, 2011. Influence of Atlantic sea surface temperatures on persistent drought in North America. C