Karadeniz bölgesi ekstrem yağışlarının durağan olmayan şiddet-süre-tekerrür analizi

Abstract

İklim değişimi ve değişkenliği sonucunda hidrolojik döngünün her bir evresinde farklı şekillerde etkiler meydana gelmektedir. Artan sıcaklıklar ve buna bağlı olarak ekstrem hava olaylarının süresinde ve frekansında artışlara tüm dünyada rastlanmaktadır. Bu olaylar içerisinde özellikle yağışların zamandaki ve mekandaki dağılımları değişmekte, uzun sürelerde görülen yağışlar artık artan yağış şiddetleriyle beraber ani ve çok daha kısa sürede görülebilmektedir. Bu durumun sonucu olarak yaşanan büyük çapta can ve mal kayıplarına neden olabilecek çeşitli doğal afetler insanlığı tehdit etmektedir. Ani ve şiddetli yağışlara karşı alınacak önlemler için yapılması gereken taşkın koruma yapıları başta olmak üzere yağmur suyu kanalizasyonu sistemleri, köprüler ve menfezler gibi yapıların tasarımında sıklıkla kullanılan yağış şiddet-süre-tekerrür (ŞST) eğrilerinin değişen iklim koşullarına göre revize edilmesi artık önemli bir ihtiyaç arz etmektedir. Planlama aşamasında kullanılan bu eğriler sayesinde su yapılarına belirli hizmet ömürleri biçilebilmektedir. Ancak ekstrem yağışların şiddet ve tekerrüründeki artışlar artık bu yapıların hizmet ömürlerinin kısalmasını oldukça muhtemel hale getirmektedir. Dolayısıyla bu alanda dünyanın pek çok bölgesinde değişen iklim koşullarına uygun olacak şekilde yeni ŞST bağıntıları geliştirilmeye devam etmektedir. Ülkemiz için ise ŞST eğrilerinin revize edilmesi ihtiyacı özellikle son yıllarda yaşanan taşkın felaketleri neticesinde pek çok yurttaşımızı kaybettiğimiz Karadeniz Bölgesi için oldukça önemli hale gelmiştir. Bu ihtiyaç doğrultusunda gerçekleştirilen bu çalışmada bölgede plüviyograf kaydı olan 21 adet YGİ'den elde edilen veriler kullanılmıştır. 5 dakika ile 24 saat arasındaki standart sürelerde (5, 10, 15, 30 dakika, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 12, 18, 24 saat) gözlenen yıllık maksimum yağış serilerinde ekstrem olayları modellemede sıklıkla kullanılan istatistiksel GEV modelleri kurulmuştur. Bunun için ilk olarak homojenlik analizleriyle serilerin güvenilirlikleri test edilmiş ve serilerde meydana gelen kırılma yılları araştırılmıştır. Sonrasında trend ve korelasyon analizleri gerçekleştirilmiş ve yağışların hangi değişkenlerle ilişkili olarak değişim gösterdiği belirlenmeye çalışılmıştır. Analizlerden elde edilen sonuçlara bağlı olarak zaman veya Kuzey Atlantik Salınımı (NAO), Arktik Salınım (AO) ve bunların, maksimum yağışların görüldüğü aylardan 3 ay öncesine kadar olan dönemi kapsayan aylık maksimumlarından, anlamlı bir ilişkinin tespit edildiği değerleri GEV modellerine entegre edilerek bu uzak etkileşim desenlerinin yağışların geri dönüş seviyeleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Sonuçlar yağış şiddeti cinsinden ifade edilerek ŞST eğrilerinde görselleştirilmiştir. Analizlerin gerçekleştirilmesinde ve modellerin kurulmasında açık kaynak kodlu R dilinin kullanıldığı çalışma neticesinde ilgilenilen değişkenlerin yağışlar ile arasında önemli anlamlı ilişkilere rastlanmış ve yağış şiddetlerinde dikkate değer artış paternleri gözlenmiştir.