Kuraklık yerkürede yaşayan tüm canlı varlıkların yaşamını sürdürebilmesi için gerekli su miktarının belirli bir zaman süresince ortalamanın altına düşmesi sonucu yaşanan su kıtlığını ifade eden doğal bir afettir. Çalışmada yarı kurak iklimde bulunan Türkiye’de su sıkıntısı yaşayan Sakarya Havzası için uygulama yapılmıştır. Veri olarak meteoroloji gözlem istasyonlarından alınan gözlemlenmiş yağış verileri ile HadGEM2-ES küresel iklim modelinin RCP 4.5 ve 8.5 senaryoları ile elde edilen yağış projeksiyon verileri kullanılmıştır. Kuraklık şiddeti tespiti amacıyla Standart Yağış İndisi (SYİ), kuraklığın alansal dağılımını tespit edebilmek amacıyla da Ters Mesafe Ağırlıklı Enterpolasyon Yöntemi (Inverse Distance WeightingIDW) kullanılmıştır. Daha sonra havzanın kuraklık şiddeti-alan yüzdesi- frekans eğrileri oluşturulmuştur. Oluşturulan bu grafikler yardımıyla havza için kuraklığın zamansal ve alansal özellikleri incelenmiş, gözlemlenmiş yağış verileri ile elde edilen kuraklık şiddeti değerlerinin daha büyük olduğu görülmüştür.

This study investigates the effects of climate change on streamflow in the Ayazma river basin located in the Marmara region of Turkey using a hydrological model. Regional Climate Model (RCM) outputs from CNRM-CM5/RCA4, EC-EARTH/RACMO22E and NorESM1-M/HIRHAM5 with the RCP4.5 and RCP8.5 emission scenarios were utilized to drive the HBV-Light (Hydrologiska Byråns Vattenbalansavdelning) hydrological model. A trend analysis was performed with the Mann–Kendall trend test for precipitation and temperature projections. A meteorological drought assessment was presented using the Standardized Precipitation–Evapotranspiration Index (SPEI) method for the worst-case scenario (i.e., RCP8.5). The calibrated and validated hydrological model was used for streamflow simulations in the basin for the period 2022–2100. The selected climate models were found to produce high precipitation projections with positive anomalies ranging from 22 to 227 mm. The increase in annual mean temperatures reached up to 1.8 °C and 2.6 °C for the RCP4.5 and RCP8.5 scenarios, respectively. The trend results showed statistically insignificant upward and downward trends in precipitation and statistically significant upward trends in temperatures at 5% significance level for both RCP scenarios. It was shown that there is a significant increase in drought intensities and durations for SPEI greater than 6 months after mid- century. Streamflow simulations showed decreasing trends for both RCP scenarios due to upward trend in temperature and, hence, evapotranspiration. Streamflow peaks obtained with the RCP8.5 scenario were generally lower than those obtained with the RCP4.5 scenario. The mean values of the streamflow simulations from the CNRM-CM5/RCA4 and NorESM1-M/HIRHAM5 outputs were approximately 2 to 10% lower than the observation mean. On the other hand, the average value obtained from the EC-EARTH/RACMO 22E outputs was significantly higher than the observation average, up to 32%. The results of this study can be useful for evaluating the impact of climate change on streamflow and developing sustainable climate adaptation options in the Ayazma river basin.

İklim değişikliğinin nehir akımları üzerindeki etkilerinin incelenmesi, havza ölçeğinde su bütçesi açısından önemli bir hidrolojik problem olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışma, Fırat-Dicle havzasında akarsu akımlarının (Q) yağış (P), potansiyel evapotranspirasyon (Ep) ve kuraklık indeksindeki değişimlere karşı tepkisini araştırmak amacıyla gerçekleştirilmiştir. Havza içerisinde seçilen 31 adet alt havzaya ait yıllık ortalama yağış, akış, Ep ve sıcaklık verilerinin uzun süreli zamansal eğilimleri Mann-Kendall trend testi ile incelendikten sonra yıllık ortalama akımların yağış, Ep ve kuraklık indeksine olan hassasiyeti Schaake [1] tarafından önerilen iklim elastikiyeti metodu ile değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, akışın yağış ve Ep hassasiyeti katsayılarının (sırasıyla εP ve εEp ) havza genelinde ortalama değerleri sırasıyla 1,42 ve -0,42 olarak hesaplanmıştır. Buna göre; havza genelinde yağışta meydana gelecek %10’luk bir artışın (azalışın) akışta ortalama %14,2’lik bir artışa (azalışa), diğer taraftan Ep‘deki %10’luk bir artışın (azalışın) ise akışta ortalama %4,2’lik bir azalışa (artışa) neden olacağı anlaşılmaktadır. Burada εP‘nin ortalama değerinin ǀεEpǀ’nin ortalama değerinden daha büyük olması, Fırat-Dicle havzasında akışın P’ye olan hassasiyetinin Ep’ye göre daha fazla olduğunu göstermektedir. Diğer taraftan, akışın kuraklık indeksi hassasiyet katsayısının (εØ) havza genelinde ortalama değeri -0,46 olarak hesaplanmış olup bu değer kuraklık indeksinde %10’luk bir artışın akışta ortalama %4,6’lik bir azalışa neden olacağını ifade etmektedir. Bunlara ilave olarak, alt havzalara ait akışın iklimsel değişim hassasiyeti katsayıları (εP, ǀεEpǀ ve ǀεØǀ) ile akış katsayısı (Q/P) arasında doğrusal olmayan ters bir bağıntı olduğu ve dolayısıyla havza akışındaki azalma ile akışın iklimsel değişkenliğe olan hassasiyetinin artacağı görülmüştür. Son olarak, havza genelinde yüksek kotlardan alçak kotlara doğru gidildikçe εP, ǀεEpǀ ve ǀεØǀ değerlerinde göreceli bir artış olduğu tespit edilmiş olup havzada alçak kotlarda (özellikle Aşağı Fırat ve Dicle havzasının doğu bölgelerinde) akışın iklim değişimlerine karşı hassasiyetinin nispeten daha fazla olduğu anlaşılmıştır.

En tr Drought occurs during a specified period of time if the amount of natural water, that is used by all living things and various sytems, is below long-term avarage or normal levels in a regional scale. The time, duration and intensity of drought can not be predicted, so that drought in any region can be analyzed by using probabilistic and statistical methods. In this study, a drought analysis was performed in different time periods by using Standardized Precipitation Index (SPI) method in the city of Kırıkkale, Turkey, which is characterized by semiarid climate features. The SPI series of the precipitation data between 1950 and 2007 obtained from the Kırıkkale meteorology station were calculated for selected time scales (i.e., 1, 3, 6, 9, 12 ve 24-month) . After that, the drought characteristics including drought magnitude, duration and intensity were calculated and drought evaluations were performed for the selected time periods. Kuraklık, yeryüzündeki tüm canlılar ve çeşitli sistemler tarafından kullanılan doğal su miktarının belirli zaman süresi boyunca bölgesel ölçekte uzun süreli ortalamanın ya da normalin altına düşmesiyle su açığı şeklinde meydana gelen doğal bir olay olarak tanımlanabilir. Kuraklığın zamanı, süresi ve şiddeti önceden bilinmediğinden dolayı, herhangi bir bölgedeki kuraklık olayı analiz edilirken olasılık ve istatistiksel metotlar kullanılır. Bu çalışmada, yarı kurak iklim özelliklerine sahip Kırıkkale ili için Standart Yağış İndisi (SYİ) kullanılarak farklı zaman dilimlerindeki kuraklık analizi yapılmıştır. Bu amaçla, Kırıkkale meteoroloji istasyonundan elde edilen 1950-2007 yılları arasındaki aylık yağış verileri kullanılarak çeşitli periyotlar için (1, 3, 6, 9, 12 ve 24 aylık) hesaplanan SYİ değerleri bulunarak, istasyona ait kuraklık karakteristikleri (kuraklık genliği, süresi, ve şiddeti) ve bunların birbirleri ile olan ilişkileri belirlenerek ilde farklı zaman dilimlerinde meydana gelen kuraklıklar incelenmiş ve değerlendirilmesi yapılmıştır.