Journals / JENAS Journal of Environmental and Natural Studies / 2022 / Cilt: 4 - Sayı: 2

Forecasting Precipitation by Machine Learning Algorithms to Adapt Climate Change

İklim Değişikliği Uyumu için Makina Öğrenmesi Algoritmaları ile Yağış Tahmini

Pages
109–118
Publication Date
2022-09-05
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)

The results show that random forest regression algorithm performs more accurate than other regression models, which are used in the present study.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Throughout history, the water has been the main affection to choose settlement for living beings and civilizations.
📊
Key Findings & Data:Therefore, it has been an aim to accurate prediction of precipitaion due to taking necessary measures before any hazardous events.
💡
Conclusion & Impact:The results show that random forest regression algorithm performs more accurate than other regression models, which are used in the present study.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Yağış · İklim Değişikliği · Tahmin

Abstract

Throughout history, the water has been the main affection to choose settlement for living beings and civilizations. Indeed, there are many advanteges to be closer to water basins such as less transportation needs, wealthy crops, energy savings for delivery of water. However, there are some disadvantegous as well such as flooding, erosions. Therefore, it has been an aim to accurate prediction of precipitaion due to taking necessary measures before any hazardous events. In this study, precipitation prediction is investigated by implementing several machine learning algorithm in Python. The data used in this study is for two distict cirites of Turkey. The results show that random forest regression algorithm performs more accurate than other regression models, which are used in the present study. Moreover, the prediction of next 4 years are illustrated that it should be expected more rainfall and should be stored in either ground by directing the rainfall to the green areas or harvesting the rainfall for dry seasons. While the climate change occurs dramatically and changes dry and wet seasons duration, the prediction of precipitation amount will help us to adapt the change more gently.

Özet

Tarih boyunca su, canlılar ve uygarlıklar için yerleşim yeri seçiminde en önemli etken olmuştur. Gerçekten de su havzalarına yakın olmanın daha az ulaşım ihtiyacı, zengin mahsul, su dağıtımında enerji tasarrufu gibi birçok avantajı olduğu açıktır. Ancak sel, erozyon gibi dezavantajları da göz önünde bulundurulması gerektiği yaşanan doğal felaketlerle tarih boyunca hissedilmiştir. Bu nedenle, insanoğlu için herhangi bir doğal afetten önce gerekli önlemlerin alınması için yağışların doğru tahmin edilmesi önemli bir amaç olmuştur. Bu çalışmada, Python'da makine öğrenmesi algoritmaları uygulanarak yağış tahmini incelenmiştir. Bu çalışmada kullanılan veriler Türkiye'nin iki ilinden elde edilmiştir. Sonuçlar, Rassal Orman regresyon algoritmasının bu çalışmada kullanılan diğer regresyon modellerinden daha iyi performans gösterdiğini göstermektedir. Ayrıca gelecek 4 yılın öngörüsü, daha fazla yağış beklenmesi ve yağışların yeşil alanlara yönlendirilmesi ile toprakta depolanması veya kurak mevsimler için hasat edilmesi gerektiğini gösterilmektedir. İklim değişikliği dramatik bir şekilde meydana gelip kuru ve yağışlı mevsimlerin süresini değiştirirken, yağış miktarının tahmini, değişime daha yumuşak bir şekilde uyum sağlamamıza yardımcı olacaktır.

🔖

Cite This Article

ÜLKER, E. (2022). Forecasting Precipitation by Machine Learning Algorithms to Adapt Climate Change. JENAS Journal of Environmental and Natural Studies, Cilt: 4 - Sayı: 2, 109–118. https://ajindex.com/articles/773024

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (9)

  1. Ahmed, K., Sachindra, D. A., Shahid, S., Iqbal, Z., Nawaz, N., & Khan, N. (2020). Multi-model ensemble predictions of precipitation and temperature using machine learning algorithms. Atmospheric Research, 236, 104806. Bayrak, G., & Cansu, K. Ü. P. Yeşil Altyapı Uygulamaları Kapsamında Biyotutma Sistemlerinin Yağmur Suyu Kirletici Giderim Verimlerinin Değerlendirilmesi. Kent Akademisi, 14(3), 853-866.
  2. Campisano, A., Butler, D., Ward, S., Burns, M. J., Friedler, E., DeBusk, K.,. & Han, M. (2017). Urban rainwater harvesting systems: Research, implementation, and future perspectives. Water Research, 115, 195-209.
  3. Cicek, İ. (2001a). Türkiye’de günlük yağış şiddetleri ve frekansları. Ankara Üniversitesi Türkiye Coğrafyası Araştırma ve Uygulama Merkezi Dergisi, 8, 27-48.
  4. Cicek, İ. (2001b). Türkiye’de mevsimlere göre yağış şiddetleri ve sıklıkları. Ankara Üniversitesi, Türkiye Coğrafyası Araştırma ve Uygulama Merkezi Dergisi, S, 8, 1-26.
  5. Devkota, J., Schlachter, H., & Apul, D. (2015). Life cycle-based evaluation of harvested rainwater use in toilets and for irrigation. Journal of cleaner Production, 95, 311-321. Domènech, L., & Saurí, D. (2011). A comparative appraisal of rainwater harvesting in single and multi-family buildings of the Metropolitan Area of Barcelona (Spain): social experience, drinking water savings, and economic costs. Journal of Cleaner Production, 19(6-7), 598-608.
  6. Gardner, T., & Vieritz, A. (2010). The role of rainwater tanks in Australia in the twenty-first century. Architectural Science Review, 53(1), 107-125.
  7. Gursoy-Haksevenler, B. H., Atasoy-Aytis, E., Dilaver, M., Yalcinkaya, S., Findik-Cinar, N., Kucuk, E.,. & Yetis, U. (2021). A strategy for the implementation of water-quality-based discharge limits for the regulation of hazardous substances. Environmental Science and Pollution Research, 28(19), 24706-24720.
  8. Helmreich, B., & Horn, H. (2009). Opportunities in rainwater harvesting. Desalination, 248(1-3), 118-124. Morales-Pinzón, T., Lurueña, R., Gabarrell, X., Gasol, C. M., & Rieradevall, J. (2014). Financial and environmental modeling of water hardness—Implications for utilizing harvested rainwater in washing machines. Science of the Total Environment, 470, 1257-1271. O’Gorman, P. A. (2015). Precipitation extremes under climate change. Current climate change reports, 1(2), 49-59.
  9. Sachindra, D. A., Ahmed, K., Rashid, M. M., Shahid, S., & Perera, B. J. C. (2018). Statistical downscaling of precipitation using machine learning techni