İklim krizinin gölgesinde artan aşırı yağışlar, şehirleri ve altyapıları her zamankinden daha kırılgan hale getiriyor. Peki bir şehir, 50 ya da 100 yılda bir görülen sağanağa ne kadar hazır? Ya da 200 yıllık bir yağış olayı bugün gerçekleşse sonuçları ne olur?
Doğu Anadolu Bölgesi Yağış Şiddeti–Süre–Tekerrür Aralığı İlişkilerinin Analizi başlıklı çalışma, bu sorulara bilimsel bir çerçevede yanıt arıyor. 2024 yılında tamamlanan tez, Doğu Anadolu’daki 12 meteoroloji istasyonunun onlarca yıllık verilerini kullanarak bölgeye özgü yağış şiddeti–süre–tekerrür (i-t-T) eğrilerini oluşturdu. Sonuçlar, hem mühendislik hem de iklim bilimi açısından dikkat çekici.
12 İstasyon, Onlarca Yıllık Veri, Binlerce Olası Senaryo
Çalışmada Ağrı, Ardahan, Bingöl, Bitlis, Elazığ, Erzincan, Erzurum, Iğdır, Kars, Malatya, Muş ve Van meteoroloji istasyonlarına ait uzun dönemli gözlemler incelendi.
5, 10, 15 ve 30 dakikalık kısa süreli yağışlardan; 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 12, 18 ve 24 saatlik daha uzun sürelere kadar geniş bir zaman aralığı analiz edildi.
Amaç netti:
Belirli bir sürede gerçekleşen yağışın, 5, 10, 20, 50, 100 ve 200 yıl gibi farklı tekerrür aralıklarında ne kadar şiddetli olabileceğini matematiksel olarak ortaya koymak.
Bu eğriler, şehir drenaj sistemlerinden menfezlere, taşkın koruma yapılarından su kaynakları projelerine kadar pek çok tasarımın temelini oluşturuyor.
Önce Verinin Güvenilirliği Test Edildi
Bilimsel çalışmanın en kritik adımlarından biri, kullanılan verinin homojenliğinin test edilmesiydi.
Tez kapsamında:
-
Standard Normal Homojenlik Testi (SNHT)
-
Buishand Testi
-
Pettitt Testi
uygulanarak istasyon verilerinde antropojenik (insan kaynaklı) etkiler olup olmadığı araştırıldı.
Ardından Mann-Kendall trend testi ile yağış serilerinde istatistiksel olarak anlamlı artış ya da azalış eğilimleri incelendi.
Bu aşama, iklimsel değişimlerin doğal mı yoksa ölçüm koşullarındaki değişimlerden mi kaynaklandığını ayırt etmek açısından büyük önem taşıyor.
En Uygun Dağılım Hangisi? 7 Model Yarıştırıldı
Yağış şiddetlerinin modellenmesi için literatürde yaygın kullanılan yedi farklı olasılık dağılımı test edildi:
-
Gamma
-
Gumbel
-
Normal
-
Lognormal
-
Lojistik
-
Log-Lojistik
-
Weibull
En uygun modeli belirlemek için beş ayrı istatistiksel kriter kullanıldı:
-
AIC (Akaike Bilgi Kriteri)
-
BIC (Bayesian Bilgi Kriteri)
-
Kolmogorov-Smirnov (KS)
-
Cramer–Von Mises (CvM)
-
Anderson–Darling (AD)
Test sonuçlarına göre, Doğu Anadolu Bölgesi’ndeki yağış şiddetlerini modellemede en başarılı ilk üç dağılım sırasıyla:
Log-Lojistik, Lognormal ve Gamma dağılımları oldu.
Bu sonuç, bölgeye özgü yağış karakteristiğinin klasik tek dağılım yaklaşımıyla açıklanamayacağını; alternatif modellerin birlikte değerlendirilmesinin bilimsel doğruluğu artırdığını gösteriyor.
200 Yıllık Yağış Senaryoları Hesaplandı
Çalışmanın son aşamasında, her istasyon için en uygun dağılım modeli kullanılarak:
-
5 yıl
-
10 yıl
-
20 yıl
-
50 yıl
-
100 yıl
-
200 yıl
tekerrür periyotlarına karşılık gelen yağış şiddetleri hesaplandı.
Elde edilen i-t-T eğrileri, yağış süresi kısaldıkça şiddetin arttığını; tekerrür periyodu büyüdükçe tahmini yağış şiddetinin yükseldiğini açık biçimde ortaya koydu.
Bu bulgu, taşkın risk analizlerinin neden kısa süreli ama yüksek şiddetli sağanaklara odaklanması gerektiğini bilimsel olarak destekliyor.
İklim Değişikliği Bağlamında Neden Kritik?
Tezde vurgulanan önemli noktalardan biri, sera gazı artışına bağlı yerel ve küresel iklim değişimlerinin yağışın şiddet, süre ve frekansını değiştirebilme potansiyeli.
-
yüzyılın sonuna doğru aşırı yağışların daha sık görülmesi ve maksimum yağışların tekerrür periyotlarının azalması öngörülüyor.
Bu durum, mevcut şehir drenaj sistemlerinin tasarım kriterlerinin yetersiz kalabileceğine işaret ediyor.
Dolayısıyla çalışma yalnızca akademik bir analiz değil; aynı zamanda bölgesel afet risk yönetimi için güçlü bir bilimsel referans niteliği taşıyor.
Bilime Katkısı Ne?
Bu çalışmayı benzerlerinden ayıran en önemli özellik:
-
Tek bir dağılım modeline bağlı kalmaması
-
Tek bir uygunluk testine dayanmaması
-
Alternatif model ve kriterleri birlikte kullanarak karşılaştırmalı analiz yapması
Bu yaklaşım, Doğu Anadolu Bölgesi için daha güvenilir ve bilimsel olarak sağlam i-t-T eğrileri üretilmesini sağladı.
Sonuç olarak çalışma, bölgesel hidrometeorolojik analizlerde çoklu model yaklaşımının önemini vurgulayan güçlü bir örnek ortaya koyuyor.
Yağmur Artık Sadece Gökyüzünden Değil, Matematikten de Okunuyor
Doğu Anadolu Bölgesi için oluşturulan yağış şiddeti–süre–tekerrür eğrileri, gelecekteki altyapı planlamaları ve taşkın risk analizleri için temel bir veri seti sunuyor.
Yağış artık yalnızca doğanın bir olayı değil; istatistiksel dağılımlar, uygunluk testleri ve trend analizleriyle çözümlenen bir matematik problemi.
Ve bu problem doğru çözülmediğinde, bedelini şehirler ödüyor.
Kaynak
Bilgehan, G. (2024). Doğu Anadolu Bölgesi Yağış Şiddeti–Süre–Tekerrür Aralığı İlişkilerinin Analizi. Yüksek Lisans Tezi, Erzurum Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı. Danışman: Doç. Dr. Fatih Tosunoğlu. Tez No; 856661