Geri Dön

Climate change impacts on surface water budget components using high-resolution regional climate data for snow-dominated basins in Turkiye

Türkiye'de kar hakim havzalar için yüksek çözünürlüklü bölgesel iklim verileri kullanılarak yüzey suyu bütçesi bileşenleri üzerinde iklim değişikliği etkileri

PDF İndir

  1. Tez No: 847312
  2. Yazar: BUSE KARAKÖSE
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL YÜCEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: İklim Değişikliği, Su Bütçesi, Hava Durumu Araştırma ve Tahmin Modeli, Sözde Küresel Isınma, Birleşik Model Karşılaştırma Projesi Aşama 6 Küresel İklim Modelleri, Climate Change, Water Budget, Weather Research and Forecasting Model, Pseudo Global Warming, Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 Global Climate Models
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 146

Özet

Son yıllarda iklim değişikliği konusunda küresel ölçekte artan bir endişe söz konusudur. Bu olgunun bir sonucu olarak, genellikle aşırı hava olayları, seller ve kuraklıkların eşlik ettiği su kıtlığına doğru gözle görülür bir eğilim olmuştur. Bu tez, iklim değişikliğinin Türkiye'deki kar ağırlıklı yedi havzanın (Dicle, Fırat, Aras, Çoruh, Batı Karadeniz, Doğu Akdeniz ve Susurluk) yüzey suyu bütçesi bileşenleri üzerindeki etkilerine odaklanmaktadır. Bu çalışmada, 20 yıllık referans dönem (1995-2014) ile buna karşılık gelen sözde gelecek dönem (2081-2100) arasında karşılaştırmalı bir analiz yapılmış ve iki aralık arasında gözlenen değişiklikler incelenmiştir. Bu çalışmada kullanılan yüksek çözünürlüklü (4 km) veriler, 1995-2014 dönemi için ERA5 yeniden analiz verileri kullanılarak Hava Durumu Araştırma ve Tahmin (WRF) simülasyonları ve 2081-2100 dönemi için Sözde Küresel Isınma (PGW) yöntemiyle (Paylaşımlı Sosyo-Ekonomik Rotalar, SSP5-8.5 emisyon senaryosu altında 13 Birleşik Model Karşılaştırma Projesi Aşama 6 (CMIP6) Küresel İklim Modelleri (GCM'ler) ile) pertürbe edilmiş ERA5 yeniden analiz verileri kullanılarak elde edilmiştir. Bu çalışma, GCM'lerin son versiyonu ve yüksek emisyon senaryosu ile elde edilen yüksek mekânsal çözünürlüklü veriler (4 km) kullanılarak Türkiye'de yapılan ilk su bütçesi analizidir. İlk olarak, Türkiye genelinde referans dönem için yağış, evapotranspirasyon (ET) ve kar suyu eşdeğeri (SWE) haritaları ve gelecek dönem ile referans dönem arasındaki farkı gösteren anomali haritaları oluşturulmuştur. İkinci olarak, bu çalışmada seçilen havzalar için su bütçesi analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu analiz ile su bütçesi değişkenlerinin hem kendi içlerinde hem de birbirleri ile olan ilişkileri yıllar arası ve yıl içi olarak gözlemlenebilmiştir. Su bütçesi analizine göre, Dicle, Doğu Akdeniz ve Susurluk havzalarında yağışlarda sırasıyla %1,4, %4 ve %1 oranında azalma beklenmektedir. Buna karşılık, Fırat, Aras, Çoruh ve Batı Karadeniz havzalarında sırasıyla %6,3, %33, %29 ve %3,8'lik bir artış beklenmektedir. Üçüncü olarak, SWE değişkenine odaklanılarak, ortalama SWE değerlerindeki değişimler ve yıllar arası değişkenlik incelenmiştir. Kar sezonu boyunca seçilen tüm havzalarda pik SWE değerlerinde önemli bir düşüş ve yaklaşık %20-%40 oranında bir küçülme olacağı tespit edilmiştir. Çalışmada ayrıca karasal su depolama anomalisinin (TWSA) kar su eşdeğeri anomalisi (SWEA) ve toprak su depolama anomalisi (SWSA) gibi değişkenlerden nasıl etkilendiği incelenmiştir. TWSA grafiklerine dayanarak, karın etkisinin toprak su depolaması ile ikame edileceği öngörülmüştür. Ayrıca, Doğu Akdeniz ve Dicle havzaları mart ayında sırasıyla %36 ve %25'lik bir düşüşle pik depolama değerlerinde en önemli azalmayı yaşayacaktır. Son olarak, yüzey akış fraksiyonu değerlerinin değerlendirilmesi, özellikle Dicle ve Fırat havzalarında pik değerlerin gelecekte daha erken gerçekleşeceğini göstermektedir. Bu bulgular, gelecek dönemde kar erime dönemlerinin daha erken gerçekleşeceğini ve yağış türünün kardan yağmura doğru değişeceğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

In recent years, there has been an increasing global concern regarding the issue of climate change. As a result of this phenomenon, there has been a noticeable trend towards water scarcity, often accompanied by extreme weather events, floods, and droughts. This thesis focuses on the impacts of climate change on surface water budget components of seven snow-dominated basins (Tigris, Euphrates, Aras, Coruh, Western Black Sea, Eastern Mediterranean, and Susurluk) in Türkiye. A comparative analysis was conducted between a 20-year reference period (1995-2014) and a corresponding pseudo-future period (2081-2100), examining the observed changes between the two intervals. The high resolution (4 km) data used in this study were obtained by Weather Research and Forecasting (WRF) simulations using ERA5 reanalysis data for the 1995-2014 and using perturbed ERA5 reanalysis data by the Pseudo Global Warming (PGW) method (with 13 Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) Global Climate Models (GCMs) under Shared Socio-Economic Pathway, SSP5-8.5 emission scenario) for 2081-2100. This study is the first water budget analysis conducted in Türkiye using high spatial resolution data (4 km) obtained with the latest version of GCMs and high emission scenario. Firstly, precipitation, Evapotranspiration (ET), and Snow Water Equivalent (SWE) maps for the reference period throughout Türkiye and anomaly maps showing the difference between the future and reference periods were created. Secondly, water budget analyses were carried out for the catchments selected in this study. With this analysis, the relationship of the water budget variables, both within themselves and with each other, could be observed inter and intra-years. According to the water budget analysis, a 1.4%, 4%, and 1% decrease in precipitation is expected in the Tigris, Eastern Mediterranean, and Susurluk basins, respectively. In comparison, an increase of 6.3%, 33%, 29%, and 3.8% is expected in the Euphrates, Aras, Coruh, and Western Black Sea basins. Thirdly, focusing on the SWE variable, the changes in the average SWE values and inter-annual variability were examined. It has been determined that there will be a substantial decrease in peak SWE values and a shrinkage of approximately 20%-40% in all selected basins during the snow season. Additionally, the study scrutinized how terrestrial water storage anomaly (TWSA) is influenced by variables such as snow water equivalent anomaly (SWEA) and soil water storage anomaly (SWSA). Based on TWSA graphs, it has been predicted that the impact of snow will be substituted by soil water storage. Moreover, the Eastern Mediterranean and Tigris basins will experience the most significant reduction in peak storage values in March, with a decline of 36% and 25%, respectively. Finally, the evaluation of surface runoff fraction values indicates that peak values occurred earlier in the future, especially in the Tigris and Euphrates basins. These findings suggest that snowmelt periods will occur earlier in the future period, and precipitation type will change from snow to rain.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    713205

    Sensitivity of atmospheric moisture transport into the Arctic to sea surface temperature changes over the North Atlantic region

    Arktik bölgesine atmosferik nem taşınımının Kuzey Atlantik bölgesindeki deniz yüzey sıcaklık değişimlerine duyarlılığı

    FEYZA NUR ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BARIŞ ÖNOL

    DOÇ. DR. VICTORIA SINCLAIR

  2. Tez No

    563122

    İklim değişikliğinin İstanbul'un yüzeysel su kaynaklarına etkisi ve kuraklık dirençli bütünleşik su yönetimi

    Climate change impacts on the surface water resources of Istanbul and drought resilient water management

    GÖKHAN CÜCELOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK

  3. Tez No

    679475

    İklim değişiklikleri ve arazi örtüsü değişiminin hidrolojik parametrelere etkisinin coğrafi bilgi sistemleri destekli analizi: Porsuk Havzası örneklemi

    Geographical information system aided analysis of the impacts of climate changes and land use changes on the hydrological parameters: The sample of Porsuk Watershed

    BALCA AĞAÇSAPAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Jeodezi ve FotogrametriEskişehir Teknik Üniversitesi

    Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPER ÇABUK

    DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRAH PEKKAN

  4. Tez No

    458881

    Aktif uzaktan algılama verileri ve CBS destekli hidrolojik model kullanılarak Büyükçekmece havzasının incelenmesi

    Investigation of Buyukcekmece water basin by using active remote sensing data and GIS-supported hydrologic model

    MEHMET ZEKİ İMAMOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ELİF SERTEL

  5. Tez No

    786237

    Assessment of the impacts of future climatic variations and anthropogenic activities on Burdur lake levels

    Gelecek iklim değişimleri ve antropojenik faaliyetlerin Burdur gölü seviyeleri üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi

    HATİCE KILIÇ GERMEÇ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Jeoloji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN YAZICIGİL

Geri Dön