Türkiye'deki 2000-2015 yılları arasındaki buharlaşma ve terlemenin NOAH hidrolojik modeli ile incelenmesi

Kuraklığın incelenmesi, etkilediği alanlarda büyük zararlara sebebiyet veren bu doğal afetin niteliklerinin (şiddet, süre, etki alanı) anlaşılması ve mümkün olan tedbirlerin araştırılması açısından çok kritiktir. Kuraklığın gözlemlenmesinde kullanılan en önemli parametrelerden birisi olan buharlaşma ve terleme (ET) verisidir. ET tanımı, yaş bitki ve toprakta meydana gelen buharlaşma ile kuru bitkilerde meydana gelen terleme sonucu kaybedilen suyun toplamı olarak yapılabilir Su ve enerji döngüsünde önemli biryeresahipolanETverisifarklı metotlar kullanılarak elde edilebilmektedir.Arazide yapılan ölçümler, hidrolojik modeller ve uzaktan algılama ile yapılan gözlemler ET verisini elde etmek için yaygın olarakkullanılan metotlardır. Hidrolojik modeller zamansal ve mekânsal olarak sürekli ve tutarlı veri sağladıklarından bu modellerden elde edilen ETverileri kuraklık incelemelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, NOAH hidrolojik yeryüzü modelinden elde edilen ET değerlerinin 2000 -2014 yılları arasında ülkemizdeki değişimi ve ülkemizi etkisi altına alan kurak koşulların etkileri ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir.Yıllık olarak yapılan incelemeile çalışma için seçilen yıllar arasında ülkemizdeki kurak ve ıslakgeçen yılların ET değerleri kullanarak belirlenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca aylık olarak yapılan incelemeile 2014 yılında ülkemizde yaşanmış olan kuraklığın diğer yıllardaki ayların da kullanımı ile belirgin bir şekilde gözlemlenmesi sağlanmıştı

Analysis of evapotranspiration over Turkey in years between 2000 and 2015 using NOAH hydrological model

Analysis ofdrought,whichcausessubstantialdamage to affected areas,is critical in terms of understanding this natural disaster's characteristics (intensity,duration,influencearea)andtaking necessary precautions.Evapotranspiration(ET),oneofthemostcriticalagriculturaldroughtindicators, can be retrieved using different methods. Amongthemhydrologicalmodels offeragreatadvantage via its potential of providing continuous and high spatial and temporal resolution ET data. NOAH land surface model is one of the most widelyused hydrological models to retrieve land surface parameters and variables like soil moisture and temperature for different layers of soil, ET, runoff, andsensibleheat. Modelsimulationsrequireavailability of various atmospheric forcing data and land surface parameters that can be obtained from different sources at various resolutions (Table 1). In many cases spatial resolution of the input forcing data largely determine the spatial resolution of the output variable.For this study, NOAH ET simulations are obtained at 0.25? spatial and 3 hour temporal resolutionbetween2000and2014.Retrieved3-hourlyETproducts are later averaged into daily estimates which are used in this study.Overall, lower ET values over extended durations are often associated with an ongoing agricultural drought conditions while higher values signal wet periods.Spatial distribution of the daily ET estimates over entire Turkey is consistent with the expectations that mean ET values of the Central Anatolian Region are lower than rest of the Turkey and the coast line of the Eastern Black Sea Region has higher mean ET estimates and most part of the Aegean Region hasET values with similar magnitude to the mean values over the country. Land surface processes over Turkey show strong seasonal cycle: winters are wet and cold while summers are dry and hot. As a result, day-to-day variations of daily ET values are much higher than inter-annual variations. This implies the retrieved ET variability is dominated by the seasonality of this variable.Hence,itisnecessarytoremovethis strong seasonality signal of land surface processes to analyze the surface conditions. For this reason, 29-days moving window averages of ET over each pixel are calculated separately as the seasonality of thisparticularpixel(Eq.1).RemovaloftheseseasonalityinformationgivetheETanomalyinformation which is the primary associated with drought. ET anomaly time series obtained over a pixel in Şanlıurfa -Ceylanpınar (in South Eastern region of Turkey) is presented to give an example about the capability of NOAH ET simulations to reflect the localconditions.ThesetimeseriesshowET anomalies in 2013 are the highest while the summer of2008showsanextendeddurationofbelownormal conditions. Droughtinvestigationsofteninvolvenormalizedvalues to remove the impact of the local climate. Accordingly,15yearmonthly averages and standard deviations are used to normalize monthly ET data. Such normalization helps intercomparison of the impact of the drought over different locationsdirectly. Results show 2000 can be defined as most wet year nearly all over the country. On the other hand, 2007 and 2014 years also passed under the influence of a dry period compared with the other years.The change in the severity and the areal extent of 2014 drought is monitored by analyzing the monthly normalizedETmapsbetweenJuly2013andSeptember 2014 in detail over the study region. April of 2014 is the driest April in 15 years where drought impacted severely over large regions in May and June 2016. The drought seemed to lose its severity in August over most parts of the study region

___

  • Ek, M. B., Mitchell, K. E., Lin, Y., Rogers, E., Grummann, P., Koren, V., Gayno, G. ve Tarpley, J. D., (2003). Implementation of NOAH land surface model advances in the National Centers for Environmental Prediction operational Mesoscale Eta Model, Journal of Geophysical Research: Atmospheres,108.D22.
  • Hanson, R.L., (1991). Evapotranspiration and Droughts, in Paulson, R.W., Chase, E.B., Roberts, R.S., and Moody, D.W., Compilers, National Water Summary 1988-89--Hydrologic Events and Floods and Droughts: U.S. Geological Survey Water-Supply Paper 2375, 99- 104.
  • Maybank, J., Bonsai, B., Jones, K., Lawford, R., O'brien, E. G., Ripley, E. A. ve Wheaton, E. (1995). Drought as a natural disaster. Atmosphere-Ocean, 33(2), 195-222.
  • Oladipo, E. O. (1985). A comparative performance analysis of three meteorological drought indices, Journal of Climatology. 5: 655-664.
  • Türkeş, M. (2013). İklim Verileri Kullanılarak Türkiye'nin Çölleşme Haritası Dokümanı Hazırlanması Raporu, T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı, Çölleşme ve Erozyonla Mücadele Genel Müdürlüğü Yayını, ISBN: 978-6054610- 51-8, sayfa:57 Ankara.
  • Wilhite, D. A. ve Glantz, M. H. (1985). Understanding: the drought phenomenon: the role of definitions. Water international, 10(3), 111- 120.
  • Yilmaz, M. T., Anderson, M. C., Zaitchik, B., Hain, C. R., Crow, W. T., Ozdogan, M., Chun, J. A. ve Evans, J. (2014). Comparison of prognostic and diagnostic surface flux modeling approaches over the Nile River basin, Water Resources Research, 50, 386-408.
Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi-Cover
  • ISSN: 1309-8640
  • Başlangıç: 2009
  • Yayıncı: DÜ Mühendislik Fakültesi / Dicle Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

SEBAL tekniği ve Landsat 8 uydu görüntüsü kullanılarak gerçek evapotranspirasyonun haritalanması: Kayseri örneği

Mahmut ÇETİN, Ümit Haluk ATASEVER, Coşkun ÖZKAN, Halil İbrahim İNAN, Murat ÇOBANER

Tarımsal sulamalarda ödeme istekliliğinin Probit model ile belirlenmesi; Harran ovası örneklemesi

Bahri KARLI, Mustafa H AYDOĞDU, Murat AYDOĞDU, Kasım YENİGÜN

İklim değişikliği ekseninde maksimum akım verilerindeki trendler ve baraj güvenliğine etkisinin izlenmesi

Müslüm UĞUR ÜLGEN, Kasım YENİGÜN

Türkiye’deki 2000-2015 yılları arasındaki buharlaşma ve terlemenin NOAH hidrolojik modeli ile incelenmesi

M. Tuğrul Yılmaz, Burak Bulut

Doğrusal olmayan çekilme eğrisi analizi ile karstik bölge akarsularında taban akışının ayrılması

Ebru ERİŞ, Yücel KAYA, Bülent SELEK, Hartmut WİTTENBERG, B Ragıp YURTSEVEN, Hakan AKSU, Hafzullah AKSOY

Günlük akımların tahmini açısından çok tabakalı perseptron ve dalgacık-çok tabakalı perseptron modellerinin performans karşılaştırması

Abdusselam ALTUNKAYNAK, Tewodros Assefa NIGUSSIE

Adana istasyonunda buharlaşmanın farklı yapay zeka yöntemleri ile tahmini

Oğuz ŞİMŞEK, M. Sami AKÖZ, M. Göksu SOYDAN, Kasım YENİGÜN, Veysel GÜMÜŞ

Akdeniz bölgesi için en uygun Hargreaves-samani eşitliğinin belirlenmesi

Fatma YELKARA, Murat COBANER, Hatice ÇATIKOĞLU, Tefaruk HAKTANIR

Diyarbakır Çınar Tarımsal Alanlarının Yıllara Göre Yeraltı Suyu Seviye Haritalarının Coğrafik Bilgi Sistemi (CBS) İle Tespiti

Recep ÇELİK

Halkın iklim değişikliğine bakışı: Diyarbakır için bir alan çalışması

Z. Fuat TOPRAK, Zemzem KINIK