Spatio-temporal drought analysis in the Trakya region, Turkey

Abstract

Since droughts are natural phenomena, their occurrence cannot be predicted with certainty and thus it must be treated as a random variable. Once drought duration and magnitude have been found objectively, it is possible to plan for the transport of water in known quantities to drought-stricken areas either from alternative water resources or from water stored during wet periods. The summation of deficits over a particular period is referred to as the drought magnitude. Drought intensity is the ratio of drought magnitude to its duration. These drought properties at different truncation levels provide significant hydrological and hydrometeorological design quantities. In this study, the run analysis and z-score are used for determining drought properties of given hydrological series. In addition, kriging is used as a spatial drought analysis for mapping. This study is applied to precipitation records for İstanbul, Edirne, Tekirdağ and Kırklareli in the Trakya region, Turkey and then the drought period, magnitude and standardized precipitation index (SPI) values are presented to depict the relationships between drought duration and magnitude.Key words spatio-temporal drought; duration; deficit; intensity; magnitude; run analysis; SPI Analyse spatio-temporelle des sécheresses dans la région de Trakya, en Turquie Résumé Dans la mesure où les sécheresses sont des phénomènes naturels, leur occurrence ne peut pas être prévue avec certitude et doit donc être considérée comme une variable aléatoire. Une fois que la durée et l'amplitude de la sécheresse ont été évaluées objectivement, il est possible de planifier le transport d'eau, pour des quantités connues, vers les zones victimes de sécheresse depuis des ressources en eau alternatives ou depuis des stocks mobilisés en périodes humides. L'intensité de la sécheresse est le rapport entre l'amplitude de la sécheresse et sa durée. Ces propriétés de la sécheresse, avec différents niveaux critiques, fournissent des grandeurs hydrologiques et hydrométéorologiques significatives pour la planification. Dans cette étude, nous utilisons l'analyse de séquences et le score centré réduit pour déterminer les propriétés des sécheresses de séries hydrologiques données. De plus, nous utilisons le krigeage pour analyser les sécheresses dans l'espace et produire des cartes. Cette étude est une application à des enregistrements de précipitation à Istanbul, Edirne, Tekirdağ et Kırklareli dans la région de Trakya, en Turquie. Nous présentons les périodes de sécheresse et les valeurs d'amplitude et d'indice standardisé de précipitation (ISP) afin de décrire les relations qui existent entre la durée et l'amplitude de la sécheresse.

Temporal and spatial diversity of the occurrence of atmospheric drought in Poland (1966-2005) and its effect of yield of pickling cucumber (Cucumis sativus L.)

“…In Poland, as a result of an air temperature increase, especially in the periods of April-May and July-August and the number of hours with sunshine in May and in the JulyAugust period, with no increase in the total precipitation, drought in the vegetation season (April-September) will most probably intensify even more year by year (Kożuchowski and Degirmendzic, 2005;Kalbarczyk, 2009). Similar changes in the occurrence of atmospheric drought were recorded not only in countries neighbouring Poland (Brázdil et al, 2009;Dubrovsky et al, 2009), but also in other parts of Europe (Sirdaş, 2003;Tonkaz, 2006;Livada and Assimakopoulos, 2007;Croitoru et al, 2008) and even the world (Chen et al, 2009;Logan et al, 2009).…”

“…On the other hand, in central regions of the USA (in the river Kansas basin) a significant decrease in the SPI value was noted (an increase in frequency and intensity of drought occurrence), and in the western and eastern parts -a significant increase (Logan et al, 2009). Like in Poland in the years 1966-2005, research in many regions of the world confirm very high spatial variability of the occurrence of atmospheric drought in a multi-annual perspective (Bonaccorso et al, 2003;Hisdal and Tallaksen, 2003;Sirdaş , 2003;Zhang, 2004). In Poland, water requirements of cucumber in the vegetation season of plants, on average, amount to 350-450 mm, and water consumption is different in particular stages of its growth and development (Dzieżyc and Dzieżycowa, 1986;Dzieżyc et al, 1987;Ż arski, 1989).…”

Structure du gradient pluviométrique de la transition Méditerranée–Sahara en Tunisie: déterminants géographiques et saisonnalité /Structure of the rainfall gradient in the Mediterranean–Sahara transition in Tunisia: geographical determinants and seasonality

“…La géostatistique (Matheron, 1965) 2000; Neppel et al, 2003;Sirdas & Sen, 2003;Subyani, 2004;Araghinejad & Burn, 2005;Diodato, 2005) pour des analyses hydro-climatiques régionales infranationales. Le variogramme est une courbe qui décrit l'autocorrélation spatiale d'une variable aléatoire Z observée sur un ensemble de points, en termes de covariance entre deux points séparés par une distance h:…”

Probabilities and return periods of multisite droughts/Probabilités et périodes de retour de sécheresses multi-sites

“…Pongracz et al (2003) modelled the relationship between the climatic forcing and droughts in Central Europe. Sirdaş & Şen (2003) studied the drought properties of Turkish precipitation records at different truncation levels. The threshold level below which the drought is assumed to occur and the minimum area that it should cover are drought characteristics decided before the analysis.…”