ĞİŞİKLİĞİ VE TARIM. Levent ŞAYLAN Prof.Dr. Teknik Üniversitesi Uçak ve Uzay Bilimleri. İstanbul. Meteoroloji MühendisliM.

Transkript

1 İKLİM M DEĞİŞİ ĞİŞİKLİĞİ VE TARIM Levent ŞAYLAN Prof.Dr. İstanbul Teknik Üniversitesi Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi Meteoroloji MühendisliM hendisliği Bölümü

2

3 Time and chance Dec 18th 2003 SAN FRANCISCO From The Economist print edition Bridgeman Natural climate change may have started civilization.. And the spread of farming may have caused as much global warming as industry is causing now

4 Dünya Nüfusu

5 Yağmur Ormanlarında nda Ormansızla zlaşma

6 TARIM=ÜST STÜ AÇIK FABRİKA

7 SORU SICAKLIK her 1 oc ARTARSA.. YAĞIŞ %??? AZALIRSA.. CO2 %???? ARTARSA TARIM BUNDAN NASIL ETKİLEN LENİR?

8 ENERJİ ÜRETİMİ SENARYOLARI KARBON MODELLERİ İKLİM MODELLERİ MODELLER (ETKİ ANALİZİ) EMİSYON SENARYOLARI KARBONDİOKSİT ARTIŞ SENARYOLARI İKLİM DEĞİŞİMİ (SICAKLIK, YAĞIŞ..) EKONOMİK VE SOSYAL ETKİLER Ref:U.Cubasch M&D at the Max-Planck-Institut für MeteorologieHamburg, Germany, IPCC Presentation

9 IPCC

10 Küresel ve Kıtasal K SıcaklS caklık k Değişimi imi

11

12

13

14 Çeltik Ayçiçeği, Buğday Sebze ve meyve Üzüm Fındık, Çay Tütün, Üzüm, Pamuk, Zeytin Sebze Tahıl Orman Sebze, Turunçgiller, Pamuk ve diğer meyveler Fıstık, Pamuk, Sebze, Kayısı ve diğer Meyve Hayvancılık

15 Minimum hava sıcaklığında artma Yağışta azalma Sıcaklıkta artma Kış mevsiminde ki Yağış miktarında azalma

16 POSSIBLE IMPACTS OF CLIMATE CHANGE ON AGRIGULTURE IN TURKEY Buharlaşma da artış (Açık su yüzeylerinde) Su KURAKLIK stresi Yağışın kış mevsiminde azalması

17 Sulama suyu ihtiyacı artacak Gelişme döneminin uzaması

18 Suyun miktar ve kalitesi?? Bitki Nehirlerin deseni? akımı? Orman Fenoloji yangını?? riski Yeni hastalık artacak ve zararlılar!!!

19 Su türk tarımı için in daha önemli olacak. İklim değişiminin iminin gelecekte GAP a a etkisi acilen belirlenmelidir. Hidrolektrik santarallerden Ektrem hava olayları elektrik üretimi? Increasing sea water level

20 TARIMSAL ÜRETİM İKLİM DEĞİŞİ ĞİŞİMİNDEN NASIL ETKİLEN LENİR?.

21 GCM İklim değişimi senaryoları Yağış Hava sıcaklığı Toprak su içeriği CO 2... Tarım Ormanlar Su kaynakları... Tarımsal Üretim Hastalık ve zararlılar Su kalitesi Ekonomi Kuraklık... Bitki iklim Modelleri (Bitki gelişimi benzetim modelleri) İklim Değişiminin Etkilerinin Tahmini 22

22 Calculated change in wheat yield resulting from a "business as usual" increase in atmospheric CO2 and modeled climate change scenario, as applied to present conditions in the 12 countries shown. Direct effects of CO2 on plant growth and water use are included. From a computer-modeled study by the authors at the NASA Goddard Institute for Space Studies..

23

24 Calculated change in world-averaged crop yields of four cereal grains, as a result of increases of 2 and 4 C in average global surface temperature, with (top) and without (bottom) direct effects of CO2 on plant growth and water use. From a computer-modeled study by the authors at the NASA Goddard Institute for Space Studies.

25 Çaldağ and Şaylan, 2005

26 Yield increase 41.6 % Yield increase 46.8 % 2xC02 and T+2 2xCO2, T+1, Rg+10%

27 6 5 LAI mak 4 3 Kışlık buğday Sap agirligi (kg/ha) Biyokutle (kg/ha) Çaldağ, B. Trakya Bölgesinin Tarımsal Meteorolojik Özelliklerinin belirlenmesi, Doktora tezi, Devam ediyor. Verim (kg/ha) T-1 T T+1 T+2 T+3 T+4 T+5

28 Kışlık buğday LAI mak Sap agirligi (kg/ha) Biyokutlke (kg/ha) Verim (kg/ha) P P-%10 P-%20 P-%30

29 Kışlık buğday Sap agirligi (kg/ha) LAI mak Bugday Biyokutle (kg/ha) Verim (kg/ha) CO2 CO2x1.5 CO2x2 CO2x3 CO2x4

30 Çözüm m ve Öneriler

31 ÇÖZÜM Hassaslık Adaptasyon Zarar İklim değişimine ne tepki gösterir. İklim değişimine uyum (Deneme çalışmaları) Hangi derecede iklim değişimi tarıma zarar verir.

32 Yeni bitki türleri için tarımsal faaliyetlere adaptasyon Su yönetiminin geliştirilmesi, Bitki seçiminde yeni stratejiler, Çiftçilerin eğitimi

33 Tarımsal mevcut durumun korunması ve geliştirilmesi için: i in: Su kullanım m etkinliği i arttırılmal lmalı İklim değişiminin iminin tarıma etkileri tahmin edilmeli ve bunun için i in gerekli önlemler alınmal nmalıdır.

34 Su depolama yapılar larının n göl g l alanlarından ndan buharlaşma artacak. (Buharlaşmay mayı önleme yöntemleri y veya suyun depolama yerinin değiştirilmesi) Açık k sulama kanallarından ndan buharlaşma ile su kaybı yükselecek. (Kapalı borular)

35 Küresel ısınmayı azaltma!

36

37 Türkiye de Hava-Su Su-İklim Çalışmaları Dağı ğınık DMİ KH DSİ KH DMİ EİEİ DMİ KH DSİ EİEİ KH DSİ EİEİ DSİ

38 Su Tüketim T Alanları Tarımda Sulama ile tüketim Sanayide tüketim Kentlerde ve kırsal Alanlarda Tüketim % 70 % 22 % 8 Kaynak: Dünyanın Durumu Raporu (TEMA, 2005)

39 Kuraklığı ığın İzlenmesi (ABD örneği) USGS Akım CPC Toprak Nemi Palmer Endeksi 30-günlük yağ. USDA Toprak C. NDVI Bitki Endeksi

40 YAPILMASI GEREKENLER Ulusal iklim değişimi imi ve etkileri araştırma rma merkezi kurulmalı Farklı kurumlarda yapılan araştırmalar rmalar ve ölçülen veriler için i in bir koordinasyon, düzenleme d gerekli Veri tabanının n yenilenmesi gerekli Buharlaşmay mayı azaltma yöntemleri y üzerinde çalışılmalı Çiftçilerin ilerin eğitimie

41 SONUÇ YAPILAN TAHMİNLER GÖSTERMEKTEDİRKİ: GELECEK BUGÜNDEN DAHA SICAK ve KURAK OLACAK. TARIMSAL ÜRETİMİMİZDEKİ RİSKLERİN N ARTMASINA NEDEN OLACAKTIR.

42 TEŞEKK EKKÜR R EDERİM

43

44 Parry et al. (1999)GlobalWheat GlobalWheat, rice, maize, soybeans Scenarios: All cereals by 2080sc: NA (-10( to +3%); LA (-10( to 10%); WE (0 to +3%); EE (-10( to +3%); AS (-10( to +5%); AF (-10( to +3%) By the 2080s: global cereal production (-4 to -2%), 2%), cereal prices (+13 to +45%), number of people at risk of hunger (+36 to +50%)

45 Alexandrov (1999) Bulgaria (2 sites) Winter wheat, maizegiss,, GFDL R-30, R CCC, OSU, UK89, HCGG, and HCGS scenarios; Maize (-35 to -1%), wheat (+8 to +20%)

46 WE (0 to +3%); EE (-10 to +3%); AS (-10 to +5%); AF (-10 to +3%) By the 2080s: global cereal production (-4 to -2%), cereal prices (+13 to +45%), number of people at risk of hunger (+36 to +50%) Farm-level adaptations (changes in plant date, varieties, irrigation, fertilizer); economic adjustments (increased investment, reallocation of resources, more land in production); no feedback between economic adjustments and yields; CO2 direct effects included Darwin et al. (1995) Global 13 commodities UKMO, GISS Agriculture prices [wheat (-10 to -3%), other grains (-6 to -4%)]; global GDP (+0.3 to +0.4%) Adaptation through market-induced land-use change; CO2 effect not included Darwin (1999) Global Same as Darwin et al. (1995) OSU, GFDL, GISS, UKMO Qualitative impacts: world (positive for temperature change <2 C, negative for temperature change >2 C), regional (positive for high latitudes, negative for tropics) Same as Darwin et al. (1995)

47

48 Table 01 Cotton World Supply Use and Trade (Season Beginning August 1) 2003/ / / /07 Aug 2007/08 Sep 2007/08 Production China Peoples Republic of India United States Pakistan Brazil Uzbekistan Republic of Turkey Other Total USE Dom. Consumption China Peoples Republic of India Pakistan Turkey United States Brazil

49 World Wheat Production Consumption and Stocks 2003/ / / / /08Aug 2007/08Sep Production Afghanistan Argentina Australia Canada China Peoples Republic of Egypt EU India Iran Kazakhstan Republic of Pakistan Russian Federation Turkey Ukraine Uzbekistan Republic of Others Subtotal United States World Total

50 Buğday TüketimiT Total Consumption Algeria Australia Brazil Canada China Peoples Republic of Egypt EU India Iran Kazakhstan Republic of Morocco Pakistan Russian Federation Turkey Ukraine Others Subtotal United States World Total

51 Dünyanın n toplam buğday üretimi Dünyanın toplam buğday üretimi Milyon ton World Total / / / / /08Aug 2007/08Sep Yıllar

52 Türkiye Buğday Üretimi Türkiye Milyon Ton / / / / /08Aug Yıllar

53 Dünya buğday üretim ve tüketimit Dünya Buğday üretim vetüketimi Üretim (Milyon Ton) Dünya toplam buğday üretimi Dünya buğday tüketimi / / / / /08Aug 2007/08Sep Yıllar Ref:

54 Türkiye Buğday Üretimi ve TüketimiT Türkiye Buğday Üretimi ve Tüketimi Türkiye (Üretim) Türkiye (Tüketim) Üretim ve Tüketim (Milyon Ton) / / / / /08Aug Yıllar Ref:

55 Dünya Buğday TüketimiT Dünyanın toplam buğday tüketimi Milyon ton / / / / /08Aug 2007/08Sep Yıllar

56 Future Simulation (A2 [ ] minus RF [ ]): Temperature Arş.Gör. Barış ÖNOL, İTÜ Meteoroloji Müh. Bölümü

57 Sıcaklığın n 2100 yılında y mevsimlere göre g değişimi imi Arş.Gör. Barış ÖNOL, İTÜ Meteoroloji Müh. Bölümü

58 ( ) 2100) ile ( ) 1990) yağış farkı Arş.Gör. Barış ÖNOL, İTÜ Meteoroloji Müh. Bölümü

59

60

61

62

63 A1: Hızlı ekonomik gelişimin ve daha verimli teknolojinin kullanıldığı bir dünya, Hızlı nüfus artışı ve ekonomik gelişme A2:Heterojen bir dünya, A1 e göre daha yavaş bir Nüfus artışı ve ekonomik gelişme B1: A1 deki gibi yüzyılın ortalarına kadar nüfus artışı ve sonra nüfus azalması, temiz teknolojinin kullanılmaya başlandığı bir dünya B2: Yerel sorunların vurgulandığı ekonomik ve çevresel sürdürülebilirlik için bir dünya, A2 den daha yavaş bir nüfus artışı, B1 ve A1 den daha yavaş Bir teknolojik gelişme IS92a business as usual scenario (1992)

64 Ulusal Bildirimden İKLİM DEĞİŞİMİN ETKİLERİ Yaz sıcaklığında artış. Özellikle yaz sıcaklığı Türkiye nin batı ve güney batısında artacak. Kış yağışları son 50 yılda ülkenin batısında düştü. Sonbahar yağışları Anadolu nun kuzeyinde arttı. Yağışlar Ege ve Akdeniz sahil bölgelerinde azalırken, Karadeniz kıyılarında artıyor Ancak yağışta ciddi bir azalma Türkiye nin güney batı sahillerinde gözlendi.yazın yağışlarda önemli bir değişim olmayacak.

65 Değişen iklim ile beraber ekstrem (sel, kuraklık, vb) hava olayları artıyor Değişmiş iklim Oluşum sıklığı (yıl) Şu anki iklim Başa çıkma aralığı yüksek ekstremlerin oluşma ihtimali X X cc İklimsel parametrelerinin değerleri (X)

66

67 Sera etkisi Eğer sera gazları olmasaydı Atmosferik sera gazı etkisi

68

69

70 Seasonal trends in growing degree-days Kadıoğlu, M. and L. Şaylan, 2001: Trends of growing degree-days in Turkey, Water, Air, and Soil Pollution, 126,

71 Karbon Döngüsü Su Döngüsü

72 İnsanlar yeryüzünden silinmedikçe bir daha Buz Çağı olmayacak James E. Hansen Doğal iklim değişiminin iminin nedenleri bu güng Son 750 bin yıly δo-18

73

74 Since 1979, the size of the summer polar ice cap has shrunk more than 20 percent. (Illustration from NASA) (

75 Küresel düşün d n yerel hareket et! BM İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi 1992'de kabul edildi ve 21 Mart 1994 tarihinde yürürlüğe girdi. KYOTO PROTOKOL KYOTO PROTOKOLÜ 16 Şubat 2005; 141 ülke için yürürlüğe girdi. Şuan 169 ülke kabul etmiş durumda Hedef; yıllarında 1990 CO2 seviyesinin %5,2 azaltılması 24 Mayıs 2004 tarihi itibari ile BM İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi'ne 189. Taraf olduk!

76 Vostok Record IPCC IS92a Scenario Law Dome Record Mauna Loa Record CO 2 Concentration in Ice Core Samples an Projections for Next 100 Years Son 440,000 ve gelecek 100 yıly da CO2 Atmosferik CO 2 in gelecek 100 yılda y ki tahmin edilen seviyesi esi son 440,0004 yılda y ki her yıldany çok daha fazladır Projected (2100) Current (2001) , , , , Years Before Present Kaynak: IPCC 2001

77 Ortalama yıllık minimum (gece) hava sıcaklıkları trend analizi Kadıoğlu lu,, M., 1997: Trends in surface air temperature data over Turkey, International Journal of Climatology,, 17,

78

79 Summer seasonal mean temperature and precipitation changes for the Mediterranean region corresponding to a doubling of CO 2, as simulated by the GISS GCM. This climate might occur in the 2050s, if greenhouse gases increase very rapidly.

80 IPCC Değerlendirmesi erlendirmesi Daha çok Sıcak günler 90-99% Daha az soğuk günler McBean, G., 2005

81 IPCC Değerlendirmesi erlendirmesi Seller, heyelanlar, çamur akıntıları, etkiler- insan, mal, para, içme suyu, tarımsal üretim, hidro elektrik, orman yangınları Şiddetli Yağmur 90-99% Kuraklık Tropikal Siklonlar etkiler- insan, mal, para ve ekolojik 66-90%

82 Meteorolojik afetlerden dolayı ekonomik kayıplar plarımız z hızla h artıyor! Türkiye de artması beklenen afetler: 1. Kuraklık k (kıtl tlık,orman yangını, sıcak hava dalgaları,, tarımsal hastalık k ve zararlılar, lar, ) 2. Ani Seller (şiddetli( yağmur ve yıldırımlar) 3. Deniz Su Seviye Yükselmeleri... Y

83 ????????? İKLİMDEKİ BU DEĞİŞİ ĞİŞİM M VE ETKİLER LERİ NASIL İNCELENİYOR??????

84 İklim değişimi nedeniyle su stresinde beklenen değişimler İngiltere Hadley Araştırma Merkezi, 2001

85 Sektörlere göre g enerji kullanımı

86 Temperature change ( O C) Hava Sıcaklığı (oc) Scenarios A1B A1T A1FI A2 B1 B2 IS92a (TAR method) IS92 a Years Yıllar AII IS92 Bars show the range in 2100 produced by several models FARKLI SENARYOLARDA HAVA SICAKLIĞI DEĞİŞİMİ

87 Kuraklık İzleme ve Uyarı ( Uzman Kurumlar: NWS/CPC USDA/JAWF NDMC Diğer Kurumlar: USGS State Climos RCCs NWS Hydros Her Perşembe embe sabahı internette yayımlan mlanır TV İstasyonları Kamu Kurumları Halk Gazeteler

88 Küresel İklim Değişimi imi ve Su (Ref: Frederic and others, 1997) Water availability

89 Possible benefits and drawbacks of climate change on agriculture, based on an illustration in Scientific American, March, 1994.