Akademik Veri Yönetim Sistemi
Semiz G. D. (Yürütücü), Torun E., Apaydın H.
TÜBİTAK Projesi, 1002 - Hızlı Destek Programı, 2025 - 2025
Bu çalışmada, Türkiye genelinde kar örtüsü ve kar su eşdeğeri
(KSE) dinamiklerinin 1985-2024 dönemindeki tarihsel değişimi uzaktan algılama
ve yeniden analiz verileri kullanılarak incelenmiş olup iklim değişikliği
koşulları altında kar yağışındaki değişimlerin karasal su kaynakları üzerindeki
etkileri nicel olarak modellenmiştir. Analizlerde ERA5-Land yeniden analiz
ürünleri, MODIS kar örtüsü verileri ve GRACE/GRACE-FO uydularından türetilen
toplam su depolama anomalisi (TWSA) birlikte değerlendirilmiştir.
Uzun dönemli trend ve rejim analizleri, Türkiye’nin özellikle
1990’ların sonlarından itibaren belirgin bir sıcak kar kuraklığı rejimine
girdiğini göstermektedir. 1999-2024 dönemi, 1985-1998 referans dönemine kıyasla
Türkiye genelinde yaklaşık %25 oranında KSE azalmasıyla karakterize olmuş; bu
düşüş yaklaşık 47.6 km³’lük bir kar suyu kaybına karşılık gelmiştir. Ulusal
ölçekte yağışta anlamlı bir azalış gözlenmemesi, KSE kaybının esas olarak
sıcaklık artışı ve yağış fazının kar yerine yağmur formuna dönüşmesiyle
ilişkili olduğunu ortaya koymaktadır. Kar-dominant havzalarda (Fırat-Dicle,
Doğu Karadeniz, Çoruh, Aras ve Van Gölü) yoğunlaşan bu kayıplar, bazı
bölgelerde yağıştaki eş zamanlı azalışlarla birlikte bileşik (sıcak + kuru) kar
kuraklığı rejimine geçildiğini göstermektedir.
Kar yağışındaki değişimlerin karasal su kaynakları üzerindeki
etkilerini değerlendirmek amacıyla, TWSA çoklu iklimsel girdiler (KSE,
sıcaklık, yağış ve buharlaşma) kullanılarak istatistiksel ve makine öğrenmesi
tabanlı yöntemlerle modellenmiştir. Ön eleme aşamasında farklı modeller test
edilmiş ve doğrulama performansı ve fiziksel tutarlılık birlikte
değerlendirilerek Evrişimli Sinir Ağları (CNN) nihai model olarak seçilmiştir.
CNN modeli, eğitim (R²=0.83 ve RMSE=3.39) ve doğrulama (R²=0.82 ve RMSE=2.99)
aşamalarında yüksek başarı göstermiş ve TWSA’nın iklimsel bileşenlerle olan
doğrusal olmayan ilişkilerini yakalamada üstün performans sergilemiştir.
Duyarlılık temelli senaryo analizleri, 2015 sonrası
tekrarlayan kar kuraklığı koşullarında, belirli iklim bileşenlerinin referans
dönem ortalamalarında sabitlenmesi durumunda TWSA zaman serisinin uzun dönemli
eğiminde belirgin farklılıklar oluştuğunu göstermiştir. Özellikle KSE ve
sıcaklığın birlikte kontrol altında tutulduğu karşıt-gerçeklik senaryosunda,
referans duruma kıyasla TWSA azalış hızında anlamlı bir yavaşlama gözlenmiştir.
Elde edilen bulgular, iklim bileşenlerinin birbirinden bağımsız etkilerini
temsil etmekten ziyade, diğer değişkenler sabitken TWSA’nın göreli tepkilerini
ortaya koymakta olup, Türkiye’de karasal su depolamasındaki uzun dönemli
zayıflamanın sıcaklık artışıyla ilişkili sıcak kar kuraklığı süreçlerine yüksek
duyarlılık gösterdiğini ortaya koymaktadır.
Genel olarak bulgular, Türkiye’nin
kar-dominant havzalarının iklim değişikliği altında kritik bir su güvenliği
eşiğine yaklaştığını, artan sıcaklıklar, erken kar erimesi ve yükselen donma
seviyesinin ülkenin hidrolojik rejimini yeniden şekillendirdiğini ortaya
koymaktadır. Bu bağlamda, kar odaklı su yönetimi, yüksek çözünürlüklü kar
izleme sistemleri ve iklim duyarlı planlama yaklaşımları, Türkiye’nin iklim
değişikliğine uyum stratejilerinde temel bileşenler olarak
değerlendirilmelidir.