KURAKLIK BELİRLEME YÖNTEMLERİNİN ANTALYA İLİ ÖRNEĞİNDE İNCELENMESİ Ülker G. BACANLI*, Betül SAF* Pamukkale Üniversitesi, Müh. Fak. İnş. Müh. Böl., Denizli ÖZET İnsan yaşamında doğal afetler geçmişten günümüze önemli yer tutmaktadır. Bu afetlerin en önemlilerinden biri kuraklıktır. Kuraklık; iklimsel ve bölgesel özellikler, toprak yapısı, nüfus artışı, doğal çevrenin bozulması gibi birçok etmene bağlıdır. Ayrıca uzun bir dönemde etkisinin görülmesi açısından da önceden tanımlanması gereken bir durumdur. Kuraklığın saptanmasında, her ülke ya da bölgeye özgü meteorolojik ölçütler kullanılmaktadır. Bu çalışmada Türkiye nin Akdeniz Bölgesinde yer alan 20.591 km 2 lik alana sahip Antalya İlinin kuraklık çözümlemesinin yapılması amaçlanmaktadır. Öncelikle iklimsel su dengesine dayanan ve son yıllarda dünyada geniş uygulama alanı bulan Palmer kuraklık şiddeti indisi (PKŞİ) yöntemi kullanılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde ise, De Martonne, Sırrı Erinç ve Thornthwaite yöntemleriyle kuraklık analizi yapılmıştır. Yöntemlerin tümünde uzun süreli ve kesiksiz gözlemleri bulunan Antalya ili meteoroloji istasyonunun aylık ortalama yağış ve sıcaklık verileri (1950 1998) dikkate alınmıştır. Çalışmanın son kısmında kuraklık çözümlemesinde kullanılan yöntemler karşılaştırılarak, eksik ve üstün yönleri tartışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Kuraklık, Palmer Kuraklık Şiddet İndisi, Thorntwaite INVESTIGATION OF DROUHT ANALYSES METHODS AT EXAMPLE OF ANTALYA CITY ABSTRACT Natural disasters are important from past to today at human life. One the most important of these disasters is drought. Drought depends on many factors like climatic and regional features, land type, increase of population, and deformation of natural environment. It s also a situation to be forecasted to see it s long period effects.
In the determination of drought, meteorological criteria special to each country or region are used. In this study, it is aimed to make drought solution of Antalya city which is in Mediterranean region of Turkey with an area of 20.591 km 2. Firstly, the worldwide widely used Palmer Drought Severity Index method which is based on climatic water equilibrium. In the second phase of the study, drought analysis is made by using De Martonne, Sırrı Erinç and Thornthwaite methods. In all of these methods long period and continuous monthly mean precipitation and temperature data (1950-1998) of Antalya city meteorological station are used.in the last phase of the study, the methods used in drought analysis are compared and advantages and disadvantages are discussed. Keywords: Drought, Palmer Drought Severity Index, Thorntwaite 1. GİRİŞ İnsanların yaşamını etkileyen en önemli doğal çevre olaylarından biri de kuraklıktır. Kuraklığın tarımsal üretim azlığından yetersiz beslenmeye ve açlık sorunlarına varan çok çeşitli sosyal ve ekonomik sonuçları olabilmektedir. Genel anlamda kuraklık, geniş bölgeleri içine alan yağmur ve kar yağışı noksanlığı olarak tanımlanmaktadır. Kuraklık olayının canlıların yaşamına etki eden can ve mal kayıplarına yol açan diğer doğal afetlerden farkı, etkisinin uzun zamanda ve daha yavaş hissedilmesidir [14]. Bununla birlikte, bu kadar önemli ve etkili bir sorun olan kuraklığın, her zaman ve her yerde geçerli olabilecek kesin bir tanımı yapılmamıştır. Kuraklığın tanımı tartışılabilir bir konudur. Bugüne kadar kuraklık, meteorolojik, sinoptik, klimatolojik, hidrolojik ve tarımsal bakımdan incelenmiş ve bu alanların bakış açısına göre tanımlanmaya çalışılmıştır. Kuraklığın literatürde kullanılan üç çeşidi vardır: Meteorolojik Kuraklık: Uzun bir zaman içinde yağışın belirgin şekilde normal değerlerin altına düşmesi olarak tanımlanır. Nem azlığının derecesi ve uzunluğu meteorolojik kuraklığı belirler ve bölgeden bölgeye gelişiminde farklılıklar gözlenir. Örneğin yağışın ve yağışlı gün sayısının belirli bir değerden az olması temeline dayanarak kurak periyotlar teşhis edilir. Tarımsal Kuraklık: Tarımsal kuraklık meteorolojik kuraklığın çeşitli özellikleri ile çok yakın ilişkilidir. Toprakta bitkinin ihtiyacını karşılayacak miktarda su bulunmaması olarak tanımlanan tarımsal kuraklık nem kaybı ve su kaynaklarında kıtlık oluştuğu zaman meydana gelir. Ürün miktarında azalmaya, büyümelerinde değişime ve hayvanlar için tehlikeye sebep olur. Hidrolojik Kuraklık: Hidrolojik kuraklık yeraltı su kaynakları, yüzey suları veya yağış periyodlarının etkisi ile ilişkilidir. Meteorolojik kuraklığın uzaması durumunda hidrolojik kuraklıktan söz edilir. Uzun süreli yağış azlığının kaynak seviyeleri, yüzey akışı ve toprak nemi gibi hidrolojik sistemin bileşenlerinde kendisini göstermesidir. Yeraltı suları, nehirler ve göllerin seviyesinde keskin bir düşüşe sebep olur. İnsan, bitki ve hayvan yaşamı için büyük bir tehlike yaratır. Bir dönemde yaşanan yağış miktarında azalma toprak neminde
hızlı azalmaya neden olacağı için tarımla uğraşanlarca hemen hissedileceği halde hidroelektrik santrallerinde bir süre etkili olmayacaktır [2]. Şekil 1: Kuraklık Çeşitleri [2]. Kuraklığın saptanmasında, her ülke ya da bölgeye özgü meteorolojik ölçütler kullanılmaktadır. Örneğin, Bali 'de 6 gün yağmur yağmaması kuraklık olarak tanımlanırken, Libya 'da 2 yıl hiç yağmur yağmaması kuraklık olarak algılanmaktadır. Dünya yüzeyinde her yıl 6 milyon hektar alan çölleşmekte, dünya nüfusunun yüzde 40'ı su sıkıntısı içinde yaşamaktadır. Küresel ısınmanın yanı sıra, su tüketiminin nüfusa oranla üç kat fazla artıyor olması da bu oranın 20-25 yıl içinde yüzde 50'lere çıkabileceğini göstermektedir. Bu kuraklaşma eğiliminden ülkemizde şüphesiz etkilenecektir. Bu amaçla, Türkiye nin gelişmekte ve giderek artan nüfusa sahip önemli bölgelerinden olan Antalya ili kuraklık sorununu incelenmiştir. Bu amaçla, Antalya ilinde, kuraklaşmanın kaba, ancak göz önünde tutulması gerekli bir göstergesi niteliğinde olan bazı parametrelerinin (yağış, sıcaklık gibi) ele alınarak, gidişleri hakkında fikir sahibi olmak, başka birçok araştırmaya katkıda bulunacak nitelikte gözükmektedir. Kuraklığa ilişkin incelemelerin yapılması; hidrometeorolojik zaman serilerinin araştırılması, verilerin birbirleriyle olan ilişkilerinin belirlenmesi ve kendi içlerindeki bağımlılıklarının ortaya konulması, özellikle su yapılarının planlanması ve işletimi ile tarımsal ve meteorolojik çalışmalar açısından son derece önemlidir. Kuraklık veya yağış yetersizliğinin varlığını ve şiddetini ortaya koyan yöntemler belli esaslara dayandırılmaktadır. Bu amaçla geliştirilen Kuraklık İndisi veya Yağış Etkinliği
formüllerinden biri pek çok ülkede yaygın olarak kullanılan Palmer Kuraklık Şiddeti İndisi dir. Uzun dönemli kuraklıkların saptanmasında oldukça etkili olan bu yöntem nispi kuraklık ve yağış koşullarını ifade etmek amacıyla farklı bölgelere uygulanabilmektedir. Palmer Kuraklık Şiddeti İndisi nin uygulanması, meteorolojik açıdan olağan dışı durumların değerlendirilmesi için genel bir yönlendirme sağlamasının yanı sıra, kuraklık şiddetinin niceliği ve atmosferdeki dağılımı hakkında fikir sahibi olmamıza olanak sağlar. Sözü edilen yöntemin; yönetime, bölgenin anormal hava olayları hakkında fikir verme; geçmişteki hava olaylarından yola çıkarak şimdiki durum için tahminde bulunabilme ve geçmiş. dönemlerde yaşanan kuraklıkları yersel ve geçici olarak belirleyebilme gibi özelliklere sahip olmasından dolayı, özellikle Amerika ve Kanada da kabul gören geniş uygulamalarla hem yararlı bir kuraklık gözlem aracı, hem de itibar edilecek bir yöntem olduğu ortaya konulmuştur [1, 10, 15] Antalya ili, Türkiye 'de tarım için uygun iklim koşulları ve verimli toprak kaynaklarına sahiptir. Ancak toprak kaynaklarının büyüklüğüne karşın, tatlı su kaynakları yeterli potansiyele sahip değildir. Bu nedenle gerçekleştirilen çalışma, Antalya İlinde karşılaşılabilecek kuraklık sorunlarına eğilmek, günümüzde olduğu kadar geleceğe yönelik çalışmalarda da su kaynaklarının değerlendirilmesinde gerekli özenin gösterilmesine ışık tutmak amacını taşımaktadır. Türkiye'nin Akdeniz bölgesinde yer alan Antalya iline D.M.İ. istasyonundaki yağış ve sıcaklık verileri işlenerek, "Palmer Kuraklık Şiddeti İndisi" yardımıyla kuraklık çözümlemesi yapılmıştır 2. VERİLER Antalya ilinin aylık ortalama yağış, sıcaklık değerleri D.M.İ. Genel Müdürlüğü nden elde edilmiştir. Şekil 2 de 1950-1998 yılları arasındaki ortalama aylık sıcaklık verileri ve şekil 3 de ortalama aylık yağış verilerinin gidişleri görülmektedir. Antalya ilinin yıllık yağışın %65 i kışın, % 18 i sonbahar, % 15 i ilkbahar ve % 2 si de yaz aylarında olmaktadır. Bölgenin yıllık toplam yağışı ortalama 735 mm olup, kıyılar ile sahil arasında 500 mm ile 1100 mm arasında değişmektedir. Antalya ili tamamen Akdeniz iklim tipine sahiptir, bu bölgenin kuzey kesimlerindeki dağlar nedeniyle de sahillerdeki sıcaklıklar daha yüksektir. Toprak nem (su tutma) kapasitesi (W); toprağın yapısı, boşluk oranı, iklim, yağış, sıcaklık, bitki örtüsü, etkili kök derinliği ve bölgenin jeomorfolojik özelliklerine bağlıdır. Çalışmada yüzeysel toprağın yani üst tabakanın su tutma kapasitesinin 25 mm olduğu kabul edilmiştir [8, 3, 10]. Toprak alt tabakası için su tutma kapasitesi ise, havzanın toprak haritasına, master plan raporuna, nem katsayılarına, yetişen bitkilerin etkili kök derinliğine göre hesaplanmış ve Antalya ili için 100 mm değerleri seçilmiştir.
Şekil 2: 1950-1998 yılları arasındaki Şekil 3: 1950-1998 yılları arasındaki ortalama ortalama aylık sıcaklık verilerinin gidişleri ortalama aylık yağış verilerinin gidişleri 3. YÖNTEMLER 3.1. Palmer Kuraklık Şiddeti İndisi Palmer Kuraklık Şiddeti İndisi'nin (PKŞİ) uygulanması, meteorolojik açıdan olağandışı durumların değerlendirilmesi için genel bir yönlendirme sağlamasının yanı sıra, kuraklık şiddetinin niceliği ve atmosferdeki dağılımı hakkında da fikir sahibi olmamıza olanak sağlar. Palmer Kuraklık Şiddeti İndisi 'nin A.B.D. 'inde ve Kanada 'da kabul gören geniş uygulamalarında, yöntemin kısıtlı ve eksik yanlarının bulunmasına karşın, yararlı bir kuraklık gözlem aracı, uygun biçimde ele alındığında ise itibar edilebilecek bir yöntem olduğu ortaya konulmuştur. Palmer Kuraklık Şiddeti İndisi Yöntemi birçok ülkede yaygın olarak kullanılmaktadır [1, 10]. Palmer Kuraklık Şiddeti indisi, Wayne Palmer tarafından 1960 lı yıllarda aylık ortalama yağış ve sıcaklık verilerini kullanarak, hidrolojik kuraklığı incelemek üzere önerilmiştir[11]. Palmer, bir yerin kuraklık ölçüsünü ifade ederken, hesaplanan kuraklık şiddeti değerinin, belirlediği sınıf aralıklarından hangisinin içinde kaldığını dikkate almaktadır. Palmer tarafından belirtilen bu sınıf aralıkları, çizelge 1 de verilmiştir. Çizelge 1: Palmer Kuraklık Şiddet İndisine Göre Kurak ve Nemli Dönemlerin Sınıflandırılması [13]. P.K.Ş.İ. SINIFI P.K.Ş.İ. SINIFI 4.00 Aşırı nemli (-1.50)-(--2.99)) Orta kurak 3.00-3.99 Çok nemli (-3.00)-(-3.99) Çok kurak 1.50-2.99 Orta nemli -4.00 Aşırı kurak (-1.49)-(1.49) Normale yakın nemli PKŞİ 'nin hesaplanmasındaki ilk adım, uzun süreli aylık yağış ve sıcaklık verilerini girdi olarak kullanarak iklimsel su dengesinin saptanmasıdır. Palmer, toprağı keyfi iki tabakaya ayırarak, nem biriktirme yapısını tanımlamaya yarayan amprik bir yaklaşım kullanmaktadır. Yüzeysel toprak olarak adlandırılan üst tabaka neminin 25 mm olduğunu kabul edilmektedir. Bu tabaka yağmurun düştüğü ve buharlaşmanın oluştuğu tabakadır. Üst tabakadaki buharlaşma kaybının potansiyel düzeyde oluştuğu varsayılmaktadır.
Yüzeysel tabakadaki nem sürekli olarak doygun kaldığı ya da tümüyle buharlaştığı sürece alt tabakada herhangi bir değişiklik olmamaktadır. Su gereksinmesinin karşılanması için sırasıyla, önce potansiyel evapotranspirasyonun (PE) gerçekleşmesi, sonra toprağın doygun hale gelmesi ve ancak daha sonra yüzeysel akışın oluşması gerekmektedir [1, 12, 13, 7, 16, 10]. Palmer yönteminde, Thornthwaite ile hesaplanan potansiyel evapotranspirasyonu dikkate alarak, akışın toprakta meydana gelen evaporasyon ve evapotranspirasyon kayıplarının aylık ortalamalarının potansiyel değerlerine olan oranlarından katsayılar türeterek bu katsayılardan CAFEC yağışı türetip, bu yağışın gerçek yağıştan farkına göre bir dizi amprik denklem kullanılmakta ve kuraklığın şiddeti belirlenmektedir. Palmer Kuraklık Şiddeti İndisi nin aylık değerlerini hesaplamadan önce, su denge modelinin normal seviyelere yönelik kalibrasyonları yapılmıştır. Bu kalibrasyonda uzun süre gözlenmiş yağış ve sıcaklık değerleri, bölge için türetilmiş olan iklimsel parametreler ve katsayılar kullanılmıştır. Aşağıda verilen dört katsayı, potansiyel dört terim olan PE, PR, PRO ve PL kullanılarak hesaplanmıştır. ET j a j =, PE j R j b j =, PR j RO j c j =, PRO j L j d j = (1) PL j Burada; ET j, j ayı için ortalama evapotranspirasyon; PE j, j ayı için ortalama potansiyel evapotranspirasyon; R j, j ayı için ortalama toprak su dolumu; RO j, j ayı için ortalama akış; PRO j, j ayı için ortalama potansiyel akış; L j, j ayı için ortalama topraktan kaybolan su miktarı; PL j, j ayı için topraktaki su miktarının potansiyel kaybının ortalamasıdır. Türetilen katsayılar, ilgili aydaki normal hava için gerekli nem miktarını tanımlamaya yönelik olarak, zaman serilerini yeniden analiz etme amacıyla kullanılmışlardır. Özellikle, (CAFEC) Mevcut Koşullar için İklimsel Uygunluk Değerleri hesaplanmış ve bunlar (") simgesiyle gösterilmişlerdir. Örneğin, j ayı için ETj nin CAFEC değeri; ET j = aj * PEj ise buna bağlı olarak P j değeri, PJ = (2) ( a j * PE) + ( b j * PR) + ( c j * PRO) ( d j * PL) olarak hesaplanır. Burada; Pj, mevcut koşullar için CAFEC yağış değeri; PE, potansiyel evapotransprasyon; PR, potansiyel dolum; PRO, potansiyel akış; PL, topraktan potansiyel su kaybıdır. Her bir ay için, gerçek yağış ve CAFEC yağış arasındaki fark; incelenen alan ya da istasyonda söz konusu ay için su eksikliği ya da fazlalığının bir göstergesidir [10]. 3.2. Erinç İndisi Erinç İndisi Türkiye nin kuraklık sorununu ve kurak/nemli alanlarını ve devrelerini gösterebilmek amacıyla, çeşitli zamanlarda birçok araştırmacı tarafından sıklıkla kullanılan bir indistir. Erinç, gelir kaynağı olarak yağışa ve buharlaşmanın neden olduğu su kaybına yol açan esas etmen olarak maksimum sıcaklığa dikkate alarak, aşağıdaki yağış etkinliği ya da kuraklık indisi eşitliğini önermiştir. Bu eşitlik: İ m = P/T om (3)
Eşitlikte İ m : yağış etkinliğini, P: yıllık yağış tutarını (mm) ve T om : yıllık ortalama maksimum sıcaklığı ( 0 C) gösterir. İ m in hesaplanmasında evapotranspirasyon ile kaybın çok az olması nedeniyle, aylık ortalama maksimum sıcaklığın 0 0 C den düşük olduğu aylar göz önüne alınmaz. Böylece evapotranspirasyonun etkili olmadığı donlu ayların sıcaklık ortalamasını düşürücü ve bu nedenle de yağış etkinliği bakımından aldatıcı etkileri ortadan kaldırılmış olur. Buna karşılık aynı aylarda düşen ve bir bölümü sonraki aylarda evapotranspirasyona uğrayan kar ve buz olarak tutulmuş yağışların olumlu etkisini göstermek mümkün olmaktadır. Erinç, indis sonuçlarını vejetasyon formasyonlarının yayılış alanları ile karşılaştırarak, yağış etkinliği bakımından aşağıdaki sınıflara ayırmıştır(çizelge 2). Çizelge 2 : Prof. Dr. Sırrı Erinç İndisine göre Sınıflandırma Sınıfı İndisi Bitki Örtüsü Tam Kurak <8 Çöl Kurak 8-15 Çöl, step Yarı Kurak 15-23 Step Yarı Nemli 23-40 Park görünümlü orman Nemli 40-55 Nemli orman Çok Nemli 55< Çok nemli orman Erinç formülünü herhangi bir süre ya da mevsim için kullanmak olasıdır. Bu durumda elde edilecek indis değerinin yağış etkinliği sınıflarından hangisine girdiğini saptamak için, bunlar süreye göre değişen katsayılar ile çarpılır. Örneğin bir aylık indis 12, iki aylık indis 6, üç aylık indis 4, dört aylık indis 3 ve altı aylık indis 2 ile çarpılır [9]. 3.3. De Martonne Yöntemi De Martonne yöntemine ilişkin kullanılan bağıntı aşağıda verilmiştir: DMADI= (p/(t+10))*12 (4) Burada; DMADI, De Martonne yıllık kuraklık indisi; p, aylık toplam yağış; t, aylık ortalama sıcaklıktır. Buradan De Martonne nin yapmış olduğu sınıflama kullanılarak kuraklık sınıfı belirlenir (Çizelge 3). Ülkemizde De Martonne yıllık kuraklık indisini birçok araştırıcı kuraklık analizi için kullanmıştır [10]. Çizelge 3: De Martonne yıllık kuraklık indisi sınıflandırması DMADI SINIFI DMADI SINIFI 0-10 Aşırı Kuraklık 21-40 Kabul Edilebilir Sulaklık 11-15 Şiddetli Kuraklık 40 Şiddetli Sulaklık 16-20 Kabul Edilebilir Kuraklık 3.4. Thornthwaıte Yöntemi 1948 yılında C.W. Thornthwaite tarafından geliştirilen yöntem, yağış ve sıcaklık verilerine dayanılarak hesaplanan evapotranspirasyon kaybından giderek iklim sınıflandırılmasına da ışık tutulmuştur.
Thornthwaite sınıflamasının esas amacı, her ne kadar farklı iklim tipleri belirlemekse de, özellikle uygulamada tarım, hidrojeoloji, su kaynaklarının geliştirilmesi gibi konularda evapotranspirasyonun doğrudan doğruya hesaplanamadığı yerlerde geniş kullanım alanı bulmasıdır. Bu amaçla yöntemin en önemli özelliği olan evapotranspirasyonun hesaplanmasında su bilançosu çizelgesi kullanılmakta ve hesaplama sonucu oluşturulan çizelge aracılığıyla, aynı zamanda iklim tipi de belirlenmektedir. Thornthwaite yöntemine göre potansiyel ve gerçek evapotranspirasyonu hesaplamak için aşağıdaki adımlar izlenmelidir. A. Her ayın ortalama sıcaklığına göre aylık sıcaklık indisleri belirlenir. Aylık sıcaklık indisi : i = ( t 5 ) 1. 514 (5) formülüyle hesaplanılır. Burada; i, aylık sıcaklık indisi, t; ortalama aylık sıcaklık ( C ) dır. B. Her aya ait sıcaklık indisleri toplanarak yıllık sıcaklık indisi bulunur. I = 12 i k = 1 k = 1,...,12 (6). Burada; I, yıllık sıcaklık indisi; i, aylık sıcaklık indisi dir. C. Potansiyel Evapotranspirasyon, PE = 16*( 10* t I a ) (7) formülünden hesaplanır. Burada; PE, potansiyel evapotranspirasyon (mm/ay); t, ortalama aylık sıcaklık ( C ); I, yıllık sıcaklık indisi; a, katsayı dır. 3 2 a = ( 0. 000000675* I ) ( 0. 000077* I ) + ( 0. 01792* I) + 0. 49239 (8) D. Düzeltilmiş Potansiyel Evapotranspirasyon ( PE düz ), bulmak için, her aya ait evapotranspirasyon ile enlem düzeltme katsayısını çarpmak yeterli olmaktadır. Enlem düzeltme katsayısı (c), ortalama güneşlenme sürelerine göre değişen bir değerdir ve çizelge biçiminde Thornthwaite tarafından hazırlanmıştır. PE düz = PE * c (9) E. Her ay için yağış yüksekliği hesaplanan potansiyel evapotranspirasyon miktarından fazla ise: * O ayın gerçek evapotranspirasyon miktarı potansiyel evapotranspirasyon miktarına eşit olacaktır. * Yağışla evapotranspirasyonun farkı zemin nemini artıracaktır. * Zemin nemi maksimum değerine ulaştıktan sonra suyun fazlası akış haline geçecektir. F. Herhangi bir ay için yağış yüksekliği hesaplanan potansiyel evapotranspirasyon miktarından az ise:
* Gerçek evapotranspirasyon miktarı o ayın yağış yüksekliği ile mevcut zemin neminin bir kısmının veya hepsinin toplamına eşit olacaktır. * Zemin neminin buharlaşan kısmı zemin neminde azalmaya sebep olacaktır [4, 5, 6]. Bundan sonra bir su bilançosu hazırlandıktan sonra, bu tablo yardımıyla iklim tipi belirlenir. Thornthwaite iklimleri yağışla evapotranspirasyon arasındaki ilişkiye dayanarak nemli ve kurak iklim olarak ikiye daha sonra nemli iklimleri 6, kurak iklimkeri3 iklim tipine ayırmıştır. 4. BULGULAR 4.1. Palmer Kuraklık Şiddeti İndisi Antalya ili kuraklık analizinin yapılmasında Antalya ilinin 1950-1998 yılları arasındaki aylık ortalama yağış ve sıcaklık verileri kullanılmıştır. Antalya istasyonu yağış ve sıcaklık değerlerinden Thornthwaite Yöntemiyle potansiyel evapotransprasyon, Palmer Kuraklık Şiddeti İndisi değerleri (X), Nem Anomali değerleri (Z) hesaplanmıştır. Antalya istasyonu için (P-PE) ortalama aylık yağış ile aylık potansiyel evapotransprasyonun farkının zamana göre değişimi incelenmiştir. Aylık ortalama (P-PE) farklar, hem istasyondaki iklimsel mevcut suyunu belirlemek, hem de Palmer Kuraklık Şiddeti İndisini hesaplamak için kullanılmıştır. Şekil 4 de Antalya istatsyonunun (P PE) gidiş grafiği; Şekil 5 de Z değerleri, Şekil 6 de ise Palmer Kuraklık Şiddet indisinin gidiş grafiği görülmektedir. Ege Bölgesinde yer alan istasyonların PKŞİ değerlerinin göreli sıklıklarının hesaplanmasında, referans alınan sınıf aralıkları göz önüne alınmış ve bunun sonucunda 1966 yılından 1999 yılı sonuna kadar olan döneme ait aylık PKŞİ değerleri elde edilmiştir. Bu değerlerin dağılımlarının Orta Kurak ve Normale Yakın Nemli olarak isimlendirilen sınıf aralıklarında yoğunlaştığı görülmektedir (Şekil 7). Ayrıca, Antalya ili için diğer aylara göre daha şiddetli boyutta kendini hissettiren kuraklığın Haziran, Temmuz, Ağustos ve Eylül aylarında ifade edilebilir. Antalya istasyonunun P.K.Ş.İ. değerlerinin göreli sıklıkları hesaplanmıştır. %52 lik bölümü normal aralıkta toplanmıştır.%36 gibi büyük bölümü de orta kuraklık bölümünde toplanmıştır. Antalya ilinin normale yakın, ama zaman zaman büyük oranda da kuraklık yaşadığını göstermektedir. Şekil 4: Antalya P-PE Gidiş Grafiği
Şekil 5: Antalya Z Değerleri Gidiş Grafiği Şekil 6: Antalya P.K.Ş.İ. Gidiş Grafiği Şekil 7: Palmer Kuraklık Şiddet İndisine Göre Göreli Sıklık Dağılımı 4.2. Prof. Dr. Sırrı Erinç İndisi Erinç indisi kullanılarak Antalya ilinin kuraklık analizi yapılmıştır. Ayrıca düşük ve yüksek sıcaklıktan kaynaklanan zararların olasılığı da göz önüne alınarak maksimum ve minimum sıcaklıklara da bakılmıştır. Antalya istasyonunun Prof. Dr. Sırrı Erinç yıllık kuraklık indisine göre uzun yıllara (1950-1998) göre yapılan değerlendirmede tam kurak olarak saptanmıştır.
4.3. De Martonne Yöntemi De Martonne yöntemi ile Antalya için göreli sıklıkları hesaplanmıştır. Yapılan değerlendirmeler sonunda % 40.82 Aşırı Kurak ve %5.27 si ise Şiddetli Kurak olarak belirlenmiştir. 1950-1998 yılları arasında Antalya ilinin zaman zaman aşırı kuraklıklar (%40.82); zaman zaman ise aşırı sulak (%35.88) dönemler yaşadığı gözlenmiştir (Şekil 8). DeMartonne KuraklıkİndisineGöreGöreli Sıklık Dağılımı (%) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Aşırı Kuraklık Şiddetli Kuraklık Kabul Edilebilir Kuraklık Kabul Edilebilir Sulaklık Şiddetli Sulaklık Şekil 8. De Martonne Kuraklık İndisine Göre Göreli Sıklık Dağılımı 4.4. Thornthwaıte Yöntemi Antalya iline ait iklim tipi ve Thornthwaite tablosu Çizelge 4 de verilmiştir. Antalya ili, Thornthwaite iklim sınıflandırmasına göre Kurak-Yarı Nemli ve dördüncü dereceden Mezotermal, yazın çok kuvvetli su noksanı olan, karasal şartlara yakın iklim tipindedir. Çizelge 4: Antalya iklim tipi ve Thonthwaite tablosu Ocak Şubat Mart Nisan Mayıs Haz. Tem. Ağus. Eylül Ekim Kasım Aralık Yıllık Sıcaklık 9,33 9,84 12,06 15,55 19,76 24,67 27,78 27,51 24,16 19,29 14,31 10,84 17,92 Sıç. İnd. 2,57 2,79 3,79 5,57 8,01 11,21 13,41 13,22 10,86 7,72 4,91 3,23 87,28 Pt. Etp. 18,17 20,12 29,75 48,44 76,65 117,40 147,35 144,66 112,79 73,20 41,28 24,23 854,06 En.D.Kat. 0,87 0,85 1,03 1,10 1,21 1,22 1,24 1,16 1,03 0,97 0,86 0,84 0,00 Düz. PE 15,81 17,11 30,64 53,28 92,75 143,23 182,72 167,80 116,18 71,00 35,50 20,35 941,00 Yağış 228,39 164,76 104,45 48,37 26,04 8,57 2,94 1,61 9,67 73,16 151,78 252,82 1072,51 Brk. Su D. 0,00 0,00 0,00 4,92 66,71 28,38 0,00 0,00 0,00 2,16 97,84 0,00 0,00 Birik. Su 100,00 100,00 100,00 95,08 28,38 0,00 0,00 0,00 0,00 2,16 100,00 100,00 0,00 Ger. Etr. 15,81 17,11 30,64 53,28 92,75 36,95 2,94 1,61 9,67 71,00 35,50 20,35 381,00 Eksik Su 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 106,29 179,78 166,19 106,50 0,00 0,00 0,00 557,00 Fazla Su 212,58 147,65 73,80 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 116,28 232,46 782,77 Akış 106,29 180,11 110,73 36,90 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 58,14 174,37 666,54 Nemlilik 13,45 8,63 2,41-0,09-0,72-0,94-0,98-0,99-0,92 0,03 3,28 11,42 0,00 5. SONUÇ VE ÖNERİLER Su yapılarının projelendirilmesinden tarımsal faaliyetlere kadar pek çok yerde yaşamsal öneme sahip olan kuraklık ülkemizde ve Antalya ilinde de her geçen gün artan oranda kendini hissettirmektedir. Kuraklığın etkilerini incelemek ve korunmak için farklı kuraklık indisleri ile yavaş gelişen kuraklık takip edilmelidir. Kuraklık dönemlerinin zamana belirli
bir periyodiklik izlediği gözlenmektedir. Ayrıca kuraklık dönemleri, yaz aylarında olduğu kadar kış aylarında da görülmektedir. Sunulan çalışmada da sık kullanılan çeşitli yöntemlerle kuraklığın Anyalya İlindeki etkisi değerlendirilmiştir. De Martonne ve Sırrı Erinç yöntemlerinin karşılaştırılması ile varılan sonuçlarda büyük farklar görülmemektedir. Bu iki yönteme göre de Antalya İli kurak olarak tanımlanmaktadır. Thonthwaite yöntemine göre ise kurak ve yarı nemlidir. Palmer Kuraklık Şiddet indisine göre ise toplam %39.40 kurak olarak sınıflandırılmıştır. Tüm bu yöntemler Antalya ilinde 1950 1998 yılları arasıda %40 ila %46 oranında kuraklık gözlendiğini göstermiştir. Kuraklık Şiddeti İndisi, havzada yer alması öngörülen su yapılarının öncelik sıralarının yeniden belirlenmesi konusuna ışık tutabilir. Kuraklık Şiddeti İndisi uygulaması Türkiye'nin tüm havzalarına genişletilebilirse, ülke bazındaki proje önceliklerinin saptanmasına yeni bir bakış açısı getirilebilir. Bölgede uygulanacak yapay yağmurlama önceliklerinin belirlenmesinde Kuraklık Şiddeti İndisi bir ölçüt olabilir. Kuraklığın/Sulaklığın belirlenmesi, ilgili yöredeki bitki dokusunun yeniden gözden geçirilmesine olanak tanıyabilir. Ayrıca, kuraklığın gelişimi sürekli izlenerek, kurak ve nemli alanların dağılımına ilişkin zamanında ve güvenilir bilgi temin edinebilmek adına, ülkemizde kuraklık izleme ve erken uyarı sisteminin kurulması gerekmektedir. 6. KAYNAKÇA [1]. Alley, W.M., 1984, The Palmer Drought Severity Index: Limitations and Assumptions, Journal of Climate and Applied Meteorology (23), p. 1100-1109. [2]. Anonim, 1999, Meteorolojik Karakterli Doğal Afetler ve Meteorolojik Önlemler, Meteoroloji Mühendisleri Odası, Meteorolojik Karakterli Doğal Afetler Raporu, Ankara. [3]. Aydeniz, A., 1985, "Toprak Amenajmanı", Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları: 928, Ders Kitabı No: 263. [4]. Bayazıt, M.,1974, "Hidroloji ", Sayı: 999, Birinci Baskı, İstanbul Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Matbaası. [5]. Bayazıt, M., Şen Z., Avcı İ., 1977, "Hidroloji Uygulamaları", Sayı: 1455, Üçüncü Baskı, İstanbul Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Matbaası. [6]. Birsoy, Y.; Ölgen, M. K.; Erinç, S., 1984, "Klimatoloji ve Metodları", İstanbul Üniversitesi, Yayın No: 3276, Deniz Bilimleri ve Coğ. Enst. Yay. No:2, İstanbul. [7]. Dalezıos, N. R.; Papazafırıou, Z. G.; Papamıchaıl, D. M.; Karacostas, T. S., 1991. "Drought Assesment for the Potential of Precipitation Enhancement in Northern Greece", Theoretical and Applied Climatology, 44, pp. 75-88. [8]. D.S.İ., 1967. "Büyük Menderes Havzası Master Plan Raporu", DSİ Genel Müdürlüğü. [9]. Erinç, E., 1957. "Tatbiki Klimatoloji ve Türkiye İklimi", İ.T.Ü Hidrojeoloji Enstitüsü. [10]. Güner, Ü., 1996, Büyük Menderes Havzası Kuraklık Çözümlemesi, Pamukkale Üniversitesi, FBE İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı (YL Tezi), Denizli. [11]. http:\\ www. drought. noaa.gov / palmer. html. [12]. Johnson, W. K.; Kohne, R. W., 1993, "Susceptibility of Reservoirs to Drought Usıng Palmer Index", J. of Water Resources Planning and Management, Vol. 119, No:3, 367-387. [13]. Karl, T.R., 1986, The Sensitivity of the Palmer Drought Severity Index and Palmer s Z-Index to their Calibration Coefficients Including Potential Evapotranspiration, Journal of Climate and Applied Meteorology, n.25.
[14]. Şaylan, L., Durak, M., Şen, O., 1997, Kuraklık ve Etkileri, Meterolojik Karakterli Doğal Afetler Sempozyumu, Bildiriler Kitabı, s.433-444, Ankara. [15]. Topçuoğlu, K., 2000, Türkiye Kuraklık Çözümlemesi, Pamukkale Üniversitesi FBE, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı (YL. Tezi), Denizli. [16]. Johnson, W. K.; Kohne, R. W., 1993, "Susceptibility of Reservoirs to Drought Usıng Palmer Index", Journal of Water Resources Planning and Management, Vol. 119, No:3, pp. 367-387.