Trend Analysis of Meteorological Variables Using Mann-Kendall and Sen’s Slope Methods in Küçük Menderes Basin

Year 2024, Volume: 14 Issue: 2, 1 - 12, 23.07.2024

Melisa Ergün , Beyza Fırat , Gamze Tuncer , Osman Sönmez

Abstract

Today, climate change, which is a threat for the whole world, especially for our country, adversely affects the structure and functioning of the ecosystem and poses a risk to our natural resources. The effect of changes in temperature, especially on the precipitation parameter, leads to a decrease in water resources. The depletion of water, which is our most important source of life, threatens our country in agricultural and socio-economic terms. In this study, Mann-Kendall and Sen’s slope trend analyses, which are nonparametric methods, were applied using monthly total precipitation, average relative humidity and average temperature data of Izmir Bolge, Kusadasi, Cesme, Odemis, Seferihisar and Selcuk stations located in Kucuk Menderes Basin, which is one of the water poor basins of our country, between 1972-2023. As a result of the study, the trend trends of meteorological data showed similar results in all stations in the analyses made by both methods.

Keywords

Küçük Menderes basin, mann-kendall method, sen’s slope, trend analysis

Project Number

1919B012311476

Küçük Menderes Havzasında Mann-Kendall ve Şen’in Eğimi Yöntemleri Kullanılarak Meteorolojik Değişkenlerin Trend Analizi

Abstract

Günümüzde ülkemiz başta olmak üzere tüm dünya için tehlike unsuru olan iklim değişikliği, ekosistemin yapısını ve işleyişini olumsuz etkilemekte ve doğal kaynaklarımız için risk oluşturmaktadır. Sıcaklıkta meydana gelen değişimlerin özellikle yağış parametresine olan etkisi, su kaynaklarının azalmasına yol açmaktadır. En önemli yaşam kaynağımız olan suyun tükenmesi, ülkemizi tarımsal ve sosyo-ekonomik açıdan tehdit etmektedir. Bu çalışmada, ülkemizin su fakiri havzalarından biri olan Küçük Menderes Havzası’nda yer alan İzmir Bölge, Kuşadası, Çeşme, Ödemiş, Seferihisar ve Selçuk istasyonlarının 1972-2023 yılları arasındaki aylık toplam yağış, ortalama nispi nem ve ortalama sıcaklık verileri kullanılarak parametrik olmayan yöntemler olan Mann-Kendall ve Şen’in eğimi trend analizleri uygulanmıştır. Çalışma sonucunda, her iki yöntemle yapılan analizlerde meteorolojik verilerin trend eğilimleri tüm istasyonlarda benzer sonuçlar göstermiştir.

Keywords

Küçük Menderes havzası, mann-kendall metodu, şen’in eğimi, trend analizi

Supporting Institution

TÜBİTAK

Project Number

1919B012311476

Thanks

Bu çalışma TÜBİTAK 2209-A Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı kapsamında desteklenmiş 1919B012311476 numaralı proje kapsamında üretilmiştir. Yazarlar veri temini için Meteoroloji Genel Müdürlüğüne teşekkürlerini sunar.

References

• Akın, G. 2006. Küresel Isınma, Nedenleri ve Sonuçları. Ankara Üniversitesi Dil ve Tarih-Coğrafya Fakültesi Dergisi, 46(2): 29-43.
• Barbaros, F., Onuşluel Gül, G., Boyacıoğlu, H. 2021. Küçük Menderes Havzası Örneğinde Su Kalitesinde Mevsimselliğin Parametrik Olmayan İstatistiksel Yöntemlerle Değerlendirilmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 25(2): 195-207. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.790331
• Bacanlı, ÜG., Tanrıkulu, A. 2017. Ege Bölgesinde buharlaşma verilerinin trend analizi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17(3): 980-987.Doi: 10.5578/fmbd.66282
• Da Silva, RM., Santos, CA., Moreira, M., Corte-Real, J., Silva, VC., Medeiros, IC. 2015. Rainfall and river flow trends using Mann–Kendall and Sen’s slope estimator statistical tests in the Cobres River basin. Natural Hazards, 77: 1205-1221. https://doi.org/10.1007/s11069-015-1644-7
• Eroğlu, İ. 2022. Trakya Yarımadası’nda Ortalama Hava Sıcaklıklarının Trend Analizi. Social Sciences Studies Journal (SSSJournal), 8(102): 3121-3144. Doi: 10.29228/sssj.64624
• Esri, DeLorme 2024. HERE, TomTom, Intermap, increment P Corp., GEBCO, USGS, FAO, NPS, NRCAN, GeoBase, IGN, Kadaster NL, Ordnance Survey, Esri Japan, METI, Esri China (Hong Kong), swisstopo, MapmyIndia, and the GIS User Community
• Gümüş, V., Şimşek, O., Açar, MK. 2022. Artvin ve Rize İstasyonlarına ait Aylık Toplam Yağış Verilerinin Trendinin Farklı Yöntemlerle Değerlendirilmesi. Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 7(3): 204-216. https://doi.org/10.46578/humder.1207593
• Isioma, IN., Rudolph, II., Omena, AL. 2018. Non-parametric Mann–Kendall test statistics for rainfall trend analysis in some selected states within the coastal region of Nigeria. Journal of Civil, Construction and Environmental Engineering, 3(1): 17-28. Doi: 10.11648/j.jccee.20180301.14
• Kannan, KS., Manoj, K., Arumugam, S. 2015. Labeling methods for identifying outliers. International Journal of Statistics and Systems, 10(2): 231-238.
• Kendall, MG. 1975. Rank correlation methods. 4th Edition, Charles Griffin.
• Kır, EG., Güldal, V. 2022. Antalya ve Isparta Yağış Verilerinin Trend Analizi. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 10(3): 899-907. https://doi.org/10.21923/jesd.1105485
• Leg, S. 2021. IPCC, 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.
• Mann, HB. 1945. Non-parametric test against trend. Econometrika 13: 245–259. http://dx.doi.org/10.2307/1907187
• SPSS Statistics 27.0. Software, IBM, United States.
• Şahin, Y., Baba, A. ve Tayfur, G. 2018.Küçük Menderes Havzası Su Kaynaklarının Sürdürülebilirliği, DÜMF Mühendislik Dergisi 9(2): 955-962.
• T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı 2016. Küçük Menderes Havzası Kuraklık Yönetim Planı. Ankara.
• T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı 2018. Sürdürülebilir Orman Yönetimi Kriter ve Göstergeleri Ulusal Setin Revizyonu Çalışmaları. Ormanların Sağlığı, Canlılığı ve Bütünlüğü Kriterleri Çalışma Grubu Raporu. Ankara.
• Terzi Ö., İlker A. 2021. Yağış Verilerinin Trend Analizi: Kızılırmak Havzası Örneği. Academic Platform-Journal of Engineering and Science, 9(2): 371-377.Doi: 10.21541/apjes.735378
• Yue, S., Pilon, P., Phinney, BOB. 2003. Canadian streamflow trend detection: impacts of serial and cross-correlation. Hydrological Sciences Journal, 48(1): 51-63. https://doi.org/10.1623/hysj.48.1.51.43478
• Yüce Ş., Ercan B., Eşit M., Ünsal M. 2018. Seyhan havzası yağış verilerinin eğilim analizi. İklim Değişikliği ve Çevre, 3(2): 47-54.