Trend Analysis of SPI and PNI Drought Indices in Samsun City

Abstract

Drought is a complex natural hazard that impacts ecosystems and society in many ways. Droughts are an inevitable consequence of meteorological variability, and the design of water resource infrastructure and management strategies to mitigate their effects requires assessment of the risk. The identification, monitoring and characterization of droughts are of great importance in water resources planning and management. One of the methods used to determine drought is the drought indexes with the help of precipitation values. In this study, Samsun Meteorological Observation Station (17030-MOS) analyzed the drought analysis in two stages using the total precipitation values (mm) recorded between 1960-2015. First stage drought indices; Standardized Rainfall Index (SPI) and Normal Percentage Index (PNI) values were found. Examining the behavior of index values in the past and predicting how future behavior will be is important for determining long-term drought. For this purpose, the trend analysis of the index values obtained in the second phase of the study was examined using the Mann-Kendall method. When the results of the first stage were examined, both normal and normal drought symptoms were encountered. In the second step, it was determined that the index values tended to increase directions according to both methods. However, this trend was determined not to be statistically significant.

Özet

Kuraklık ekosistemleri ve toplumu birçok yönden etkileyen karmaşık bir doğal tehlikedir. Meteorolojik değişkenliğin bir sonucu olan kuraklığın etkilerini hafifletmek için su kaynakları yönetim stratejilerinin geliştirilmesi ve kuraklık riskinin değerlendirilmesi gereklidir. Su kaynaklarının planlamasında ve yönetiminde kuraklıkların tanımlanması, izlenmesi ve karakterizasyonu büyük önem taşımaktadır. Kuraklığın belirlenmesinde kullanılan yöntemlerden biri yağış değerleri yardımıyla bulunan kuraklık indeksleridir. Bu çalışmada, Samsun ili Meteoroloji Gözlem İstasyonu (17030-MGİ) 1960-2015 yılları arası kaydedilen aylık toplam yağış değerleri (mm) kullanılarak kuraklık analizi iki aşamada incelenmiştir. İlk aşamada kuraklık indekslerinden; Standart Yağış İndeksi (SPI) ve Normalin Yüzdesi İndeksi (PNI) değerleri bulunmuştur. İndeks değerlerinin geçmişteki davranışını inceleyip, gelecekteki davranışının nasıl olacağını tahmin etme, uzun süreli kuraklığın tespit edilmesi için önemlidir. Bu amaçla da çalışmanın ikinci aşamasında, elde edilen indeks değerlerine eğilim analizi (Mann-Kendall yöntemi) uygulanmıştır. İlk aşamanın sonuçları incelendiğinde, her iki yönteme göre de normal ve normale yakın kuraklık belirtisine rastlanmıştır. İkinci aşamada, her iki yönteme göre de indeks değerlerinin artan yönde eğilim gösterdiği tespit edilmiştir. Fakat bu eğilimin istatistiksel olarak anlamlı olmadığı sonucuna varılmıştır.