İklim değişikliğinin akarsu akışlarına etkisinin araştırılması: Doğu Karadeniz havzası örneği

Abstract

Bu tez çalışmasında iklim değişikliğinin akarsu akışları üzerindeki etkileri, Hükümetler Arası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) 5. değerlendirme raporunda sera gazı konsantrasyon oranının artışını öngören RCP4.5 ve RCP8.5 konsantrasyon senaryoları etkisi altında, GFDL-ESM2M, HadGEM2-ES ve MPI-ESM-MR Küresel Dolaşım Modeli (KDM) kullanılarak, 2021-2040 (P1), 2041-2070 (P2) ve 2071-2099 (P3) yılları aralığında incelenmiştir. Çalışmada Türkiye'de en fazla yağış alan havza olan Doğu Karadeniz Havzası'nda 17 Akım Gözlem İstasyonu ve 11 Meteoroloji İstasyonu kullanılmıştır. Çalışma kapsamında akarsu akışlarının modellenmesi için makine öğrenmesi gerçekleştiren Yapay Sinir Ağları (YSA), Uyarlanabilir Sinirsel Bulanık Çıkarım Sistemi (ANFIS), Çok Değişkenli Uyarlanabilir Regresyon Eğrileri (MARS) sayısal yöntemleri ve klasik regresyon yöntemi kullanılmıştır. Tarihsel veriler ile kalibre edilen Akarsu Akışı Tahmin Modelleri'nden (SPM) tahmin performansı en yüksek model belirlenmiştir. Tahmin performansı en yüksek SPM, girdileri KDM'lerden elde edilen günlük Sıcaklık ve Yağış olacak şekilde 2100 yılına kadar gelecek akarsu akışları tahmin edilmiştir. Gelecek akarsu akışı bulguları kullanılarak havzada, iklim değişikliği etkisi altında akarsu suyu varlığı, kurak ve sulak dönemlerdeki akarsu akışları ve düşük (Q95) ve yüksek (Q5) akarsu akışları incelenmiştir. Çalışma sonucunda, havzada akarsu suyu varlığının en fazla etkileneceği dönem P3 olarak belirlenmiştir. Havzadaki akarsu akışlarından kaynaklı suyun en kötümser durumda dönemsel ortalamaya göre 320,93*106 m³/yıl'a varan şekilde azalacağı, en iyimser durumda ise 569,42*106 m³/yıl'a varan şekilde artış göstereceği belirlenmiştir. Havzada ortalama olarak akarsu akışlarının, kurak dönemde %80 artacağı, sulak dönemde ise %40 azalacağı belirlenmiştir. Belirlenen referans değerlere göre havzada düşük akışların %25'e yakın, yüksek akışların ise %35'e yakın düşüş göstereceği belirlenmiştir.