Doğal ve İnsan Kaynaklı İklim Değişikliğinin Bilimsel Temelleri Doç. Dr. Murat Türkeş (Fiziki Coğrafya ve Jeoloji - Klimatoloji ve Meteoroloji) Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi Coğrafya Bölümü Öğretim Üyesi 1
Geçen Bin Yılda Kuzey Yarımküre nin Yıllık Ortalama Sıcaklık Değişimleri 2
Hava ve İklim 3
Hava Hava: Herhangi bir yerde ve zamandaki atmosfer koşullarının kısa süreli durumu. Atmosferin bu bir anlık durumu yani hava, yeryüzünün herhangi bir yerindeki sıcaklık, yağış, nem, güneşlenme, sis, bulut, rüzgar ve hava basıncı gibi çok sayıdaki değişkenin birlikteliği ile açıklanmaktadır 4
İklim İklim, genel olarak, yeryüzünün herhangi bir yerinde uzun yıllar boyunca yaşanan ya da gözlenen tüm hava koşullarının ortalama durumu olarak tanımlanır. İklim tanımı, gözlenen uç değerleri (ekstremleri) ve tüm istatistiksel değişkenlik biçimlerini de içermelidir. İstatistiksel yaklaşıma göre, iklim, belirli bir alandaki hava koşullarının, atmosfer elemanlarının değişkenlikleri ve ortalama değerleri gibi uzun süreli istatistikleri ile tanımlanan sentezi (bireşimi) 5
Tanımlar_ 1 İklim Değişikliği: 1) Nedeni ne olursa olsun iklim koşullarındaki büyük ölçekli (küresel) ve önemli yerel etkileri bulunan, uzun süreli ve yavaş gelişen değişiklikler. 2) İklimin ortalama durumunda ya da onun değişkenliğinde onlarca yıl ya da daha uzun yıllar boyunca süren istatistiksel olarak anlamlı değişimler. İklim değişikliği, doğal iç süreçler ve dış zorlama etmenleri ya da atmosferin bileşimindeki, ya da arazi kullanımındaki sürekli antropojen değişiklikler nedeniyle oluşabilir. 6
Tanımlar_ 2 İklim değişkenliği ya da değişebilirliği: Hava olayları ayrı tutulmak koşuluyla, tüm zaman ve alan ölçeklerinde iklimin ortalama durumundaki ve standart sapmalar ile uç olayların oluşumu gibi öteki istatistiklerindeki değişimlerdir. İklimsel değişebilirlik, iklim sistemi içerisindeki doğal iç süreçlere (içsel değişebilirlik), ya da doğal ya da insan kaynaklı dış zorlama etmenlerindeki değişimlere (dışsal değişebilirlik) bağlı olarak oluşabilir. 7
Doğal ve Kuvvetlenmiş Sera Etkisi 8
Doğal Sera Etkisi Atmosferdeki gazların gelen Güneş ışınımına karşı geçirgen, buna karşılık geri salınan uzun dalgalı yer ışınımına karşı çok daha az geçirgen olması nedeniyle, Yerküre nin beklenenden daha fazla ısınmasını sağlayan ve ısı dengesini düzenleyen doğal süreç sera etkisi olarak adlandırılır. Yeryüzü, sera etkisi sayesinde, bu sürecin bulunmadığı ortam koşullarına göre yaklaşık 33 C 9 daha sıcaktır.
Atmosferik CO 2 Birikimindeki Değişimler (Keeling and Whorf, 2004; Mauna Loa Observatory aylık ham verilerinden) CO2 birikimi (ppmv) 390 380 370 360 350 340 330 320 310 Mauna Loa, Hawaii 2003 Mayıs (378.4) 2003 Yıllık (375.7) 1958 1963 1968 1973 1978 1983 1988 1993 1998 2003 Yıl 10
Önemli Sera Gazlarında Gözlenen Değişimler Sera gazları CO 2 CH 4 N 2 O CFC-11 (atmosferik birikim) (ppmv) (ppbv) (ppbv) (pptv) Sanayi öncesi (1750-1800) ~280 ~700 ~270 0 Günümüzde (1998) 368 (1) 1745 314 268 Yıllık değişim (birikim/yıl) 1.3 (1) 7.0 (2) 0.8 (2) -1.4 (2) Atmosferik ömrü (yıl) 50-200 (3) 12 114 45 ppmv = hacim olarak milyonda kısım; ppbv = hacim olarak milyarda kısım; pptv = hacim olarak trilyonda kısım. ( 1 ) 1958-1998 dönemindeki Mauna Loa ölçümlerine göre; ( 2 ) 1990-1999 dönemi ölçümlerine göre; ( 3 ) Okyanuslar ve biyosfer gibi yutaklarca ve çeşitli yutak süreçlerince farklı oranlarda emilmesi ve bu süreçlerin karmaşık olması nedeniyle, CO 2 nin atmosferik ömrü için tek bir değer verilememektedir. 11
Kuvvetlenmiş Sera Etkisi_ 1 Sera gazlarının atmosferdeki birikimlerinde insan etkinlikleri sonucunda oluşan artışlar, Yerküre nin uzun dalgalıışınım yoluyla soğuma etkinliğini zayıflatarak, onu daha fazla ısıtma eğilimindeki bir pozitif ışınımsal zorlamanın oluşmasını sağlar. Yerküre/atmosfer ortak sisteminin enerji dengesine yapılan pozitif katkı, kuvvetlenmiş sera etkisi olarak adlandırılır. Bu durum, Yerküre atmosferindeki doğal sera gazları (su buharı, CO 2, CH 4, N 2 O ve O 3 ) yardımıyla yüz milyonlarca yıldan beri çalışmakta olan doğal sera etkisinin kuvvetlenmesi anlamını taşır. 12
Kuvvetlenmiş Sera Etkisi_ 2 Kuvvetlenen sera etkisinden kaynaklanan bir küresel ısınmanın büyüklüğü: Her sera gazının birikimindeki artışın boyutuna, Bu gazların ışınımsal özelliklerine (küresel ısınma potansiyellerine), Atmosferik yaşam sürelerine, ve Atmosferdeki varlıkları sürmekte olan öteki sera gazlarının birikimlerine, bağlıdır. 13
Sera Gazlarının ve Uçucu Parçacıkların Kaynakları ve Yutakları Madde Kaynak Yutak CO 2 Fosil yakıtların (petrol, doğal gaz, kömür) yakılması, ormansızlaşma, canlıkütle yakılması, çimento üretimi, organik madde ayrışması, vb. CH 4 N 2 O Halokarbonlar (CFC ler ve halonlar) H 2 O Aerosol ler (uçucu küçük parçacıklar) Çeltik tarlaları, doğal sulak alanlar, geviş getiren çiftlik hayvanları, canlıkütle yakılması, fosil yakıtlar (kömür, madencilik, gaz kuyusu delme, maden-galeri havalandırması, iletme, taşıma), termitler, hayvansal ve evsel atıklar, vb. Su ve topraklardaki biyolojik kaynaklar, gübre kullanımı, canlıkütle yakılması, endüstriyel kaynaklar, vb. Endüstriyel kaynaklar: püskürtücüler, soğutucular, köpük sıkıcı aletler, solventler, yangın örtücüler ve söndürücüler, vb. Okyanuslardan buharlaşma, uçak izleri (hava trafiği), yanma, soğutma kuleleri, vb. Fosil yakıt yanması, kurum, canlı kütle yakılması, yanardağ etkinliği, toz, deniz tuzu, bitkiler, vb. Okyanus ve kara biyosferi Atmosferde hidroksil radikallerle reaksiyon Stratosferde bozulma Stratosferde bozulma fotolitik fotolitik Bulut damlacıkları, yağış Yağış ile yıkanma 14
Küresel Karbon DengesiAtmosphere Kuvvetlenen sera gazı sorunu İnsan karbon döngüsünü değiştiriyor 500 Bitkiler Toprak 2000 62.3 60 ve arazi açılması 1.6 92.3 3.3 750 90 KP toplam salımları azaltmayı hedeflemektedir 6.3 Hesaplanan fosil depoları Yaklaşık 16,000 Fosil yakıt yanmasından kaynaklanan salımlar Okyanuslar 39,000 Birimler MtC-depolanan için; MtC y -1 -akışlar için. Toplam CO 2 salımı 7.9 MtC/yıl. 4.6 MtC/yıl yeryüzü (bitkiler ve topraklar) ve okyanuslar tarafından tutulur. 3.3 MtC/yılatmosferdekalır. 15
İklim Değişikliği: İnsan Etmenini Dikkate Alan Yeni Bir Yaklaşım Karşılaştırılabilir bir zaman döneminde gözlenen doğal iklim değişikliğine ek olarak, doğrudan ya da dolaylı olarak küresel atmosferin bileşimini bozan insan etkinlikleri sonucunda iklimde oluşan bir değişiklik. 16
Gözlenen İklim Değişikliği ve Değişkenliği 17
Küresel Ortalama Yüzey Sıcaklıklarındaki Değişimler (1860-2004) (Climatic Research Unit (CRU/UEA) UK, aylık ham verilerinden) Sıcaklık değişikliği (C ) 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4-0,6-0,8 a) Küresel Yıllık Ortalama 1998 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Yıl 18
Kuzey ve Güney Yarımküre Ortalama Yüzey Sıcaklıklarındaki Değişimler (1860-2004) Sıcaklık değişikliği (C ) Sıcaklık değişikliği (C ) 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4-0,6-0,8 b) Kuzey Yarımküre - Yıllık Ortalama 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Yıl c) Güney Yarımküre - Yıllık Ortalama 1998 0,8 1998 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4-0,6-0,8 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Yıl 19
1860 dan Beri Gözlenen Sıcaklık Değişiklikleri ile Model Sonuçlarının Karşılaştırılması (IPCC, 2001) 20
Kara ve Okyanuslardaki Yıllık Sıcaklık Eğilimleri (IPCC, 2001) 21
Türkiye Sıcaklıklarındaki Eğilimler ve Değişiklikler (Türkeş et al. 2002; Int. J. Climatol.) Eğilim oranı ( C/on yıl) 0,4 0,3 0,2 0,1 0-0,1-0,2-0,3 a) Yıllık ortalama sıcaklık KAD MAR EGE AKD GAN İAN DAN 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 İstasyon No. Eğilim oranı ( C/on yıl)) 0,4 0,3 0,2 0,1 0-0,1-0,2-0,3 b) Yıllık maksimum sıcaklık KAD MAR EGE AKD GAN İAN DAN 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 İstasyon No. Eğilim oranı ( C/on yıl) 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0-0,1-0,2-0,3-0,4 c) Yıllık minimum sıcaklık KAD MAR EGE AKD GAN İAN DAN 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 İstasyon No. 22
28 32 36 40 44 40 36 EGE DENİZİ 0.89 1.74 0.71 Marmara Denizi -1.06 1.17-2.57-1.10 0.74 0 50 100 150 200 250 km A K D E N İ Z K A R A -0.41 0.20 D E N İ Z -0.45-0.76 0.04-1.29-1.11-0.93-0.24 3.16 0.76 2.20-0.96 2.28-1.35 1.12 0.10-0.51 1.40 1.95-1.51-2.21 0.61-0.80-0.78-2.70 1.73 0.38-0.95-0.75 1.28-1.65-0.66-1.27-1.13-1.04 1.35 0.04-2.77 2.39-1.42 1.65 1.08-0.04 3.83 1.86 2.14 0.10 1.91 0.44 0.70-0.62-3.00 to -2.58-2.58 to -1.96-1.96 to 0.00 0.00 to 1.96 1.96 to 2.58 2.58 to 4.00 1.47-1.79 1.58 2.53 1.88 1.84 1.35-0.94 1.26-0.87 a. Yıllık maksimum sıcaklık eğilimi (u(t)) 40 36 28 32 36 40 44 40 36 EGE DENİZİ 0.19-2.66 0 50 100 150 200 250 km 28 32 36 40 44-1.14 Marmara Denizi 4.24 1.32-0.95 0.47 A K D E N İ Z K A R A -2.70 1.21 D E N İ Z 1.34 0.75 3.99 4.10 3.55 2.68 4.59 1.38-0.73 0.42-1.19 1.72 2.44-0.62-1.03-0.01 0.09 2.96 1.75 5.28 2.05 3.67 4.25-0.69 3.31-1.30 2.60-0.26-1.17 1.88 0.84 5.55 2.15 1.41 0.32 4.43 6.02 2.69-0.17 2.63 4.61 2.03 2.64 3.21 2.50 1.40 4.47-0.79-0.72-1.93 1.13-4.00 to -2.58-2.58 to -1.96-1.96 to 0.00 0.00 to 1.96 1.96 to 2.58 2.58 to 7.00 1.01-1.01-3.06 2.28 3.37 2.17 1.61 3.13 4.25 1.61 b. Yıllık minimum sıcaklık eğilimi (u(t)) 40 36 23 28 32 36 40 44
Çanakkale nin Yıllık En Düşük Sıcaklıklarında Gözlenen Uzun Süreli Eğilim (1930-2000) u(t) ve u'(t) 5 4 3 2-1 01-2 -3-4 Çanakkale yıllık minimum 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Yıl Isınma eğilimi 24
Türkiye de Yıllık Sıcaklık Değişimleri ve Eğilimleri Maksimum sıcaklık (C ) Samsun yıllık (KARD) 21 20 Tmak 19 18 17 16 Tmin 15 14 13 12 11 GSG (C ) 9 8 7 (Türkeş and Sümer, 2004; Theor. Appl. Climatol.) 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 6 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Yıl Minimum sıcaklık (C ) Maksimum sıcaklık (C ) Bolu yıllık (KARD) 20 19 Tmak 18 17 16 15 Tmin 14 13 12 11 10 GSG (C ) 15 14 13 12 11 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 10 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Yıl Minimum sıcaklık (C ) Maksimum sıcaklık (C ) GSG (C ) 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 Göztepe yıllık (MAR) Tmak Tmin 6 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Yıl 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 Minimum sıcaklık (C ) Maksimum sıcaklık (C ) 22 21 20 19 18 17 16 15 14 11 Çanakkale yıllık (MAR) Tmak Tmin 16 15 14 13 12 11 10 9 8 Minimum sıcaklık (C ) Maksimum sıcaklık (C ) 25 24 23 22 21 20 19 18 17 11 İzmir yıllık (EGE) Tmak Tmin 19 18 17 16 15 14 13 12 11 Minimum sıcaklık (C ) Maksimum sıcaklık (C ) 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 14 Adana yıllık (AKD) Tmak Tmin 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 Minimum sıcaklık (C ) GSG (C ) 10 9 8 GSG (C ) 10 9 GSG (C ) 13 12 11 7 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Yıl 8 1935 1945 1955 1965 1975 1985 1995 Yıl 10 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Yıl Maksimum sıcaklık (C ) 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 Şanlıurfa yıllık (GDAN) Tmak Tmin 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 Minimum sıcaklık (C ) Maksimum sıcaklık (C ) 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 Ankara yıllık (İAN) Tmak Tmin 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 Minimum temperature ( C) Maksimum sıcaklık (C ) 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 Van yıllık (DAN) Tmak Tmin 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Minimum sıcaklık (C ) GSG (C ) 14 13 12 11 10 1935 1945 1955 1965 1975 1985 1995 Yıl GSG (C ) 14 13 12 11 10 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Yıl GSG (C ) 14 13 12 11 10 9 1939 1949 1959 1969 1979 1989 1999 Yıl 25
Türkiye Mevsimlik Sıcaklıklarındaki Eğilimler ve Değişiklikler 0,6 0,4 0,2 0-0,2-0,4 a) Ortalama sıcaklık (Türkeş et al. 2002; Int. J. Climatol.) -0,6 Kış İlkbahar Yaz Sonbahar Eğilim oranı ( C/on yıl) 0,6 0,4 0,2 0-0,2-0,4-0,6 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,2-0,4-0,6 b) Maksimum sıcaklık Kış İlkbahar Yaz Sonbahar c) Minimum sıcaklık Kış İlkbahar Mevsim Yaz Sonbahar 26
Karalardaki Yıllık Yağış Eğilimleri (IPCC, 2001) 27
UNCCD kuraklık indisine göre iklim tiplerinin Yerküre karalarındaki coğrafi dağılışı (GAEZ - FAO/IIASA (2000) 28
Türkiye İklim Bölgeleri Türkiye İklim Bölgeleri (Koçman (1993) a göre değiştirilerek yeniden çizilmiştir) I Akdeniz iklimi Ia Nemli Akdeniz iklimi Ib Yarınemli Akdeniz iklimi II Karadeniz iklimi III Yarınemli Marmara iklimi IV Yarıkurak iklim IVa Yarıkurak İç Anadolu iklimi IVb Yarıkurak Güneydoğu Anadolu iklimi V Karasal Doğu Anadolu iklimi 29
Yıllık Ortalama Yağış (mm) 30
Yıllık Değişim Katsayıları 31
Yağış Mevsimsellik İndisi 32
Türkiye de Yağış Rejimi Bölgeleri ve Yağış Klimatolojisi (Türkeş, 1996, 1998; Int. J. Climatol.) EGE DENİZİ Edirne A K D E N İ Z Sinop K A R A D E N İ Z Kırklareli Lüleburgaz KARD Tekirdağ Zonguldak MARG Göztepe Samsun Marmara Kastamonu Rize Adapazarı Giresun Ardahan Denizi Bolu Merzifon Trabzon Bilecik KİAN Bayburt Çanakkale Bandırma Amasya Kars Çorum Edremit Bursa Ankara Şebinkarahisar Sarıkamış Yozgat Erzincan Iğdır Balıkesir Kütahya Eskişehir Erzurum Akhisar Simav Sivas Sivrihisar Kırşehir KDAN Hınıs Manisa Uşak Afyon İzmir Salihli Kayseri Elazığ Ilgın Van AKDG Aksaray Malatya Aydın Diyarbakır Siirt Konya Niğde Isparta AdıyamanSiverek Muğla Burdur Kahramanmaraş Ulukışla Cizre KAKD Antalya Karaman Bodrum Gaziantep Fethiye Mersin Adana Alanya Kilis Şanlıurfa AKD Silifke İskenderun Antakya Yağış rejimi bölgeleri ve istasyonlar 33
Türkiye Yağış Rejimi Bölgeleri nin Temel özellikleri Yağış rejimi bölgesi Karadeniz (KARD): En yüksek yağışı sonbaharda olan, her mevsim yağışlı; ılıman. Marmara (Akdeniz den Karadeniz e) Geçiş (MARG): Sıcak ve az yağışlı bir yaz mevsimi ile birlikte, her mevsim oldukça yağışlı. Akdeniz (AKD): Çok yağışlı ılık bir kış ve sıcak kurak bir yaz mevsimi ile birlikte, gerçek mevsimsel; nemli ve yarınemli subtropikal. Karasal Akdeniz (KAKD): Orta yağışlı bir kış/ilkbahar ve çok sıcak kurak bir yaz mevsimi ile birlikte, oldukça mevsimsel; yarıkurak ve kurak-yarınemli subtropikal. Akdeniz (Akdeniz den İç Anadolu ya) Geçiş (AKDG): Orta yağışlı bir kış ve ilkbahar. Karasal İç Anadolu (KİAN): Orta yağışlı soğuk bir ilkbahar/kış ve az yağışlı sıcak bir yaz mevsimi ile birlikte, yarıkurak ve kurak-yarınemli bozkır. Karasal Doğu Anadolu (KDAN): Orta yağışlı bir ilkbahar/ilk yaz ve kar yağışlı çok soğuk bir kış mevsimi ile birlikte, kurak-yarınemli ve yarınemli bozkır ve yüksek arazi. 34
Türkiye nin Kurak Bölgeleri (Türkeş, 1999; Tr. J. Eng. Environ. Sci.) Yarıkurak ( 0.20 P / PE < 0. 50), kurak yarınemli ( 0.50 P / PE < 0.65) ve yarınemli (065. AI < 080. ) alanların alansal dağılışı. 35
Türkiye de Vejetasyon Formasyonlarının Coğrafi Dağılışı (Erinç, 1977) 36
İsviçre deki Grindlewald buzulu, dağ buzullarının 17. yüzyıl ortası küçük buzul çağından beri dünya genelinde gerçekleşen geri çekilmesine bir örnek oluşturmaktadır (WMO, 2003: Climate Into the 21st Century). 1820 1974 37
Upsala Buzulu, Argentina - Patagonia. (http://www.greenpeace.org/international_en) Üstteki fotoğraf 1928 de, alttaki Ocak 2004 te çekilmiş. 38
Deniz Seviyesi Yükselmesi (IPCC, 2001) 39
Atmosferik Salınım Desenlerinde Gözlenen Değişkenliğe ve Değişikliklere Verilen İklimsel Yanıtlar (Türkeş and Erlat, 2003, Int. J. Climatol; 2005, Theor. Apply. Climatol.; 2006, Nuovo Cimento) 40
Kuzey Atlantik Salınımı (NAO) NAO, sinoptik ve yarımküresel ölçekli hava olaylarını ve bölgesel iklim anomalilerini kontrol eden geniş ölçekli atmosferik uzak bağlantı desenlerinin (teleconnection pattern) oldukça iyi bilinen örneklerinden biridir. Uzakbağlantı, sinoptik ve dinamik klimatoloji çalışmalarında, birbirleri ile zamanda pozitif ya da negatif olarak belirgin bir korelasyon (ilişki) gösteren uzak bölgeler arasındaki fiziksel bağlantıyı içeren bir kavramdır. İster negatif isterse pozitif olsun, birbirinden uzak bölgeler arasındaki bu ilişkiler, kuvvetli (istatistiksel olarak anlamlı) ve kanıtlanabilir olmalıdır. 41
Kış Mevsimi Ortalama 500 hpa Jeopotansiyel Yükseklik Haritası (Yükseklik konturları 60 m aralıkla çizilmiştir) 40 W 35 W 30 W 25 W 20 W 15 W 10 W 05 W 0 05 E 10 E 15 E 20 E 25 E 30 E 35 E 40 E 45 E 50 E 55 E 60 E A A 70 N 65 N 60 N 55 N 50 N 45 N 40 N 35 N Y Y 30 N 25 N 20 N 42
Kuzey Atlantik Salınımı nın (NAO) Pozitif ve Negatif Evreleri 43
NAO Kış İndisindeki (Ponta Delgada - Stykkisholmur/Reykjavik) Değişimler. NAO İndisi 5 4 3 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6 NAO Kış 1865 1875 1885 1895 1905 1915 1925 1935 1945 1955 1965 1975 1985 1995 Yıl 1973(2.4) 1963(-4) 1963-69(-2.92) 1989-94(1.85) 44
Kış NAOİ ve Yağışlar Arasındaki İlişki Katsayıları 28 32 36 40 44 K A R A D E N İ Z Marmara Denizi 40 40 EGE DENİZİ 36 0 50 100 150 200 250 km A K D E N İ Z (a) Kış NAO indisi ve normalleştirilmiş yağışlar arasındaki ilişki katsayıları 36 28 32 36 40 44 45
Ekstrem NAOİ Evreleriyle Bağlantılı Kış Yağış Anomalileri 40 36 EGE DENİZİ 0.380.54 0.49 0 50 100 150 200 250 km 28 32 36 40 44 Marmara Denizi 0.58 0.44 0.66 0.32 0.10 0.45 0.47 0.24 0.53 0.39 0.49 0.43 0.41 0.41 0.35 0.25 0.46 0.38 0.55 A K D E N İ Z K A R A -0.16 D E N İ Z 0.22 0.46 0.34 0.15 0.24 0.21 0.52 0.63 0.38 0.53 0.32 0.44 0.45 0.49 0.23 0.36 0.56 0.40 0.37 0.23 0.55 0.22 0.29 0.26 0.50-0.02 0.20 0.31 0.24 0.19 0.30 0.48 0.24 0.40 0.05 0.35 0.46 0.23 0.03-0.14 0.26 0.47 0.43 0.42 0.41 0.23 0.11 0.21 0.17 0.23 0.29 0.30 0.07 0.11 0.17 (b) Kış zayıf NAO indisi evresine karşılık gelen birleşik kış yağış anomalileri 40 36 28 32 36 40 28 32 36 40 44 44 40 36 EGE DENİZİ -0.28-0.32-0.43-0.40 Marmara Denizi -0.38-0.39-0.48 0 50 100 150 200 250 km A K D E N İ Z K A R A -0.06 D E N İ Z -0.29-0.39-0.32-0.45-0.23-0.23-0.22-0.31-0.34-0.36-0.41-0.30-0.42-0.18-0.38-0.32-0.34-0.30-0.50-0.36-0.36-0.27-0.37-0.38-0.21-0.45-0.28-0.28-0.44-0.22-0.23-0.33-0.24-0.44-0.14-0.43-0.21-0.17-0.25-0.27 0.01-0.17-0.15-0.30-0.45-0.24-0.41-0.38-0.42-0.30-0.18-0.27-0.25-0.14-0.22-0.32-0.47-0.34-0.39-0.45-0.34-0.26-0.30-0.25-0.10-0.09-0.19-0.33-0.32-0.26 (c) Kış kuvvetli NAO indisi evresine karşılık gelen birleşik kış yağış anomalileri 40 36 46 28 32 36 40 44
NAO Kış İndisinin Ekstrem Evrelerindeki 500 hpa Jeopotansiyel Yükseklik Düzeyi Dolaşım Tipleri 40 W 35 W 30 W 25 W 20 W 15 W 10 W 05 W 0 05 E 10 E 15 E 20 E 25 E 30 E 35 E 40 E 45 E 50 E 55 E 60 E 70 N + 65 N 60 N 55 N 50 N - + 45 N 40 N 35 N 30 N + 25 N 20 N - (a) NAO kis indisinin negatif evresi 40 W 35 W 30 W 25 W 20 W 15 W 10 W 05 W 0 05 E 10 E 15 E 20 E 25 E 30 E 35 E 40 E 45 E 50 E 55 E 60 E 70 N - 65 N 60 N 55 N + 50 N 45 N + 40 N 35 N (b) NAO kis indisinin pozitif evresi - + 30 N 25 N 20 N 47
Ekstrem NAOİ Dönemlerindeki Kış Yağış Anomalileri 28 32 36 40 44 40 36 EGE DENİZİ 0.941.08 1.33 1.28 Marmara Denizi 1.38 0.91 1.03 1.17 0 50 100 150 200 250 km 1.19 0.94 0.61 A K D E N İ Z K A R A 0.72 D E N İ Z 0.60 0.76 0.83 1.01 0.92 0.35 0.74 0.97 0.17 0.16 0.39 0.76 0.42 0.34 0.39 0.41 0.94 1.27 0.88 0.87 0.93 0.44 0.97 0.89 0.42 0.62 0.81 0.63 0.51 0.36 0.69 0.34 1.07 0.77 0.18 0.33 0.18 0.88 0.79 0.95 0.71 0.42 0.89 0.98 0.45 0.02 0.97 0.79 0.71 0.88 0.49-0.12-0.30 0.69-0.13-0.30 0.17 0.47 0.83 0.70-0.08 0.00 0.82 0.80 0.27 0.16 (a) 1963-1969 zayıf NAO kış indisi dönemine karşılık gelen birleşik kış yağış anomalileri 40 36 28 32 36 40 28 32 36 40 44 44 40 36 EGE DENİZİ -1.42-1.30-1.08-0.96 Marmara Denizi -1.29-0.80-1.16-1.07 0 50 100 150 200 250 km -0.83-1.05-0.56 A K D E N İ Z K A R A 0.16 D E N İ Z -0.60-0.86-0.92-1.07-1.00-0.98-0.73-0.92-0.71-1.26-1.35-1.04-1.01-1.10-0.67-0.65-0.88-1.08-1.10-0.73-1.06-0.64-0.39-0.61-0.46-0.13-0.84-0.21-0.61-0.81-0.59-0.52-0.25-0.56-0.81-0.36-0.59-0.41-0.10-0.41-0.62-0.39-0.52-0.26-0.65-0.64-0.89-0.69-0.46-0.72-0.49-0.14-0.23-0.38-0.17-0.48-0.26-0.34-0.26-0.25 0.43-0.11 0.33-0.03-0.33-0.22 (b) 1989-1994 kuvvetli NAO kış indisi dönemine karşılık gelen birleşik kış yağış anomalileri 40 36 48 28 32 36 40 44
21. Yüzyıl için İklim Projeksiyonları ve Modelleri (IPCC, 2001) 49
21. Yüzyıl için Atmosferik CO 2 Birikimi Projeksiyonları (IPCC, 2001) 50
Küresel CO 2 Öngörüleri Fosil yakıtların yanmasından ve arazi kullanımı değişikliğinden ve tropikal ormansızlaştırmadan kaynaklanan CO 2 salımları, 1990 yılında yaklaşık 7.5 GtC yıl -1 dır. Bu değer, 2100 yılında yaklaşık 5 ile 35 GtC yıl -1 arasında değişecektir. Buna göre, bugünkü atmosferik CO 2 birikimi, 2100 yılına kadar yaklaşık 540-970 ppm e yükselecektir. Ancak, iklim geri beslemlerinin büyüklüğündeki belirsizlikler, CO 2 nin öngörülen birikim aralığının 490-1260 ppm olmasına neden oluyor. 51
Vostok Record IPCC IS92a Scenario Law Dome Record Mauna Loa Record CO 2 Concentration in Ice Core Samples and Projections for Next 100 Years Gelecek 100 yıla ilişkin atmosferik CO 2 projeksiyonları, geçen 440,000 yıllık dönemin herhangi bir zamanındaki birikim düzeyinden daha yüksek olacaktır. Projected (2100) Current (2001) 700 650 600 550 500 450 400 350 300 CO2 Concentration (ppmv) 250 200 400,000 300,000 200,000 100,000 0 150 Years Before Present (BP 1950) 52
21. Yüzyıl içinsıcaklık Projeksiyonları (IPCC, 2001) 53
1990 a Göre 2071-2100 Döneminde Yıllık Ortalama SıcaklıkDeğişikliği: KO 2085 de 3.1 o C daha yüksek En fazla ısınma yüksek kuzey enlemlerde olmak üzere, karaların 54 okyanuslara göre daha fazla ısınacağı öngörülüyor
1990 a Göre 2071-2100 Döneminde Yıllık Ortalama Yağış Değişikliği (IPCC, 2001) Genel artış projeksiyonlarına karşın, özellikle kuzey Afrika nın ve 55 Akdeniz Havzası nın daha kurak olacağı öngörülüyor
Ekstrem hava ve iklim olaylarına ilişkin öngörüler İklim modelleri: (i) sıcak günlerin sayısında, (ii) sıcak dalgalarında, (iii) kuvvetli yağış olaylarında ve taşkınlarda, (iv) kuraklıklarda ve orman/çalılık yangınlarında, (v) zararlıların yayılışında, (vi) orta enlem yaz mevsimi toprak nemi açığında, (vii) tropikal siklon maksimum rüzgar hızında ve yağış şiddetinde bir artış; buna karşılık: (i) soğuk günlerin sayısında ve (ii) don olaylarında bir azalış olacağını öngörmektedir. 56
Küresel Kar ve Buz Öngörüleri Kuzey yarımküredeki kar örtüsü ve deniz buzu yayılışının daha da azalacağı, ve Buzulların ve buz şapkalarının geniş ölçekli geri çekilmesinin 21. yüzyılda da süreceği öngörülmektedir; Deniz seviyesinin altında kalması yüzünden, Batı Antarktika buz kalkanının kararlılığı konusunda kaygılar bulunmaktadır. 57
Küresel Deniz Seviyesi Öngörüleri Küresel ortalama deniz seviyesinin, 1990 ve 2100 arasında 0.09 ile 0.88 metre kadar yükseleceği öngörülmektedir; İklim modelleri, Grönland üzerindeki yerel ısınmanın küresel ısınmanın 1-3 katı büyüklüğünde olabileceğini göstermektedir (ALBEDO değişikliği...). Buz kalkanı modelleri, 3 C den daha büyük bir yerel ısınmanın, eğer bu ısınma binlerce yıl sürerse, Grönland buz kalkanının tümüyle erimesine yol açacağını ve bunun da deniz seviyesinde yaklaşık 7 metrelik bir yükselme ile sonuçlanacağını öngörmektedir. 58
İnsan Kaynaklı İklim Değişikliği Birkaç Yüzyıl Boyunca Etkili Olacaktır Uzun ömürlü sera gazlarının salımları, atmosferin bileşimi, ışınımsal zorlama ve iklim üzerinde uzun süreli bir etkiye sahiptir. Sera gazı birikimleri belirli bir düzeyde durdurulsa bile, küresel ortalama yüzey sıcaklıkları, yüzyılda yaklaşık bir derece dolayında yükselecektir. Küresel sıcaklıklardaki artışların ve okyanusların termal genişlemesinden kaynaklanan deniz seviyesi yükselmesinin, sera gazı birikimleri bugünkü düzeylerinde durdurulsa bile, yüzyıllarca süreceği öngörülmektedir. Buz kalkanları, iklim kararlı olduktan sonraki binlerce yıl boyunca, küresel ısınmaya karşılık vermeyi ve deniz seviyesi yükselmesine katkıda bulunmayı sürdürecektir. 59
Gereksinimler İklim değişikliğini anlama, ip uçlarını bulma ve bağlantı kurma; Belirsizlikleri azaltma ve gelecekteki iklim değişikliklerini öngörme yeteneğinin geliştirilmesi için, daha fazla araştırma gereklidir. Özellikle ek sistematik ve eksiksiz (sürekli) gözlemlere, model ve süreç çalışmalarına gereksinim vardır; Gözlem ağının azalması ciddi bir kaygıdır. 60
Sistematik Gözlem İçin Yüksek Öncelikli Eylem Alanları Gözlem ağlarının dünyanın birçok yerindeki zayıflamasını önlemek; Gözlem kurumlarını, iklim çalışmalarına, bütüncül küresel gözlemler için bir stratejinin yürütülmesini de içerecek biçimde, doğru, uzun süreli ve sürekli veri sağlamak için sürdürmek ve genişletmek; Eski iklim dönemlerinin yeniden kurulmasını (dolaylı iklim kayıtları) kuvvetlendirmek; Sera gazlarının ve aerosol gözlemlerinin alansal dağılışını iyileştirmek. 61
Su Kaynakları, Tarım, Doğal Ekosistemler ve İnsan Sağlığının İklim Değişikliğine Duyarlılığı Özellikle tropikal ve subtropikal bölgelerdeki su varlığında ve tarımsal üretkenlikte bir azalma; Isı stresi ölümlerinde ve salgın hastalıklardan (malarya, bulaşıcı humma ve kolera, vb.) etkilenen insan sayısında bir artış; Artan kuvvetli yağış olayları ve deniz seviyesi yükselmesi nedeniyle, taşkın riskinde yaygın bir artış; Buzullar, mercan resifleri ve atoller, mangrovlar, polar ve Alpin sistemler gibi bazı doğal sistemlerde önemli ve çoğu kez onarılmaz hasarlar ya da yok oluşlar; ve Bazı hassas türlerin yok olma ve biyolojik çeşitliliğin kaybolma riskinde bir artış. 62
Doğal Ekosistemler 1)Geçen 30-40 yıllık dönemde, iklimdeki değişiklikler, özellikle yüzey sıcaklıklarındaki artışlar, dünyanın birçok bölgesindeki biyolojik sistemleri etkilemeye başladı: (i) ağaçların ve bitkilerin erken çiçeklenmesi, (ii) kuş göçü desenlerinin değişmesi ve kuşların erken yumurtlaması, (iii) kuzey yarımkürede büyüme mevsiminin uzaması ve böcek, bitki ve hayvan topluluklarının kutba ve daha yüksek yaşam alanlarına göçü; ve (iv) mercanların giderek yok olması. 63
Doğal Ekosistemler 2)İklim değişikliğinin ekolojik sistemlerin bileşimini ve üretkenliğini bozacağı ve biyolojik çeşitliliği azaltacağı öngörülmektedir. Bazı ekosistemler, iklimdeki değişikliğe çabuk karşılık verirken, bazıları oldukça yavaş yanıt verirler. 3)Ormanlar öngörülen iklimsel değişikliklere duyarlıdır: Ormanların ve orman türlerinin dağılışının, sıcaklık, yağış, uç olaylar, zararlıların yayılışı ve yangınlardaki değişiklikler karşısında değişeceği öngörülmektedir. 64
Su Kaynakları Dünyada 1.3 milyar insan temiz su temin edememektedir ve 2 milyar insan da yeterli ve sağlıklı yaşam koşullarından yoksundur. (i) İklim değişikliğinin dünyanın kurak ve yarıkurak alanlarında yaşanmakta olan su sıkıntısını kuvvetlendirebileceği; (ii) iklim değişikliği olmasa bile, su kıtlığı çeken ülke sayısının 2025 e kadar iki katın üzerinde artacağı; ve (iii) akarsu akımlarının, yüksek enlemlerde ve Güneydoğu Asya da artacağı, Orta Asya da, Akdeniz havzasının çevresinde, güney Afrika ve Avustralya da azalacağı öngörülmektedir. 65
Tarımsal Üretim Tarımsal üretkenliğin, sıcaklıkta küçük değişiklikler olması durumunda, ürün tipine, büyüme mevsimine, sıcaklık rejimindeki değişikliklere ve yağışın mevsimselliğine bağlı olarak, orta ve yüksek enlemlerde artacağı öngörülmektedir. 2-3 C nin üzerindeki sıcaklık değişikliklerinde ise, orta enlemlerin tarımsal üretkenliğinde azalma olacağı beklenmektedir. Buna karşılık, tropikal ve subtropikal bölgelerde, kurak arazilerin ve geleneksel tarımsal uygulamaların egemen olduğu yerlerde, ürün rekolteleri sıcaklıktaki küçük artışlarda bile azalabilecektir. 66
Türkiye nin İklim Değişikliğine Duyarlılığı Hadley Centre iklim modeline göre (atmosferik CO 2 birikimi 750 ppm düzeyinde), 2080 li yıllara kadar: (i) yıllık ortalama sıcaklıklarda yaklaşık 2-3 C artış; (ii) yıllık ortalama yağışlarda yaklaşık 0 ile 0.5 mm/gün azalma; (iii) yıllık ortalama akımlarda yaklaşık % 5-25 azalma; (iv) Türkiye ve Orta Doğu bölgesinin, dünyanın su stresinde artış beklenen stresli alanları arasında kalacağı; (v) vejetasyon biyokütlesinde (kgc/m 2 ) önemli bir değişiklik olmayacağı, beklenebilir. 67
Küresel ısınma önlenemez ve bugünkü hızıyla sürerse, gelecekte Türkiye yi ne beklemektedir? Türkiye gelecek 100 yıl içerisinde, bugün kuzey Afrika da ve Orta Doğu da egemen olan daha sıcak ve kurak, daha az üretken ve çölleşme süreçleri ile orman yangınlarına karşı daha fazla eğilimli bir iklim kuşağının etkisi altına girebilecektir. 68
SONUÇ Hasta Yerküre İklim Sistemi; Belirti Yüksek ateş ve ekolojik bozulmalar; Tanı Atmosferdeki birikimleri artan CO 2 ve öteki sera gazlarına (kuvvetlenen sera etkisine) bağlı iklim değişikliği; Tedavi Atmosferdeki sera gazlarının birikimlerini arttıran insan kaynaklı sera gazı salımlarını, iklim sistemine zarar vermeyecek bir düzeyde durdurmak; 69
NE YAPMALI? İlaç Sera gazı salımlarını azaltacak ve yutakları geliştirecek/arttıracak, iklim ve çevre dostu, yeni teknolojiler, politikalar ve önlemler: 1) Enerji temini: (i) daha verimli ve ekonomik fosil yakıt çevrimi (yakma teknolojilerinin iyileştirilmesi, birleşik ısı ve güç santrallerinin yaygınlaştırılması, vb.); (ii) karbon içeriği daha düşük fosil yakıtlara geçiş; (iii) biyokütle plantasyonu, jeotermal, küçük-hidro, güneş ve rüzgar gibi temiz yenilenebilir enerji kaynaklarının birincil enerji kaynakları içindeki payının arttırılması; ve CO 2 nin yeraltında depolanmasıyla birlikte akışkan gazların ve yakıtların dekarbonizasyonu. 70
Ne yapmalı? 2) Enerji istemi: (i) başta sanayi, ulaştırma ve yerleşmeler/ticari binalar olmak üzere, tüm sektörlerde enerji verimliliğinin ve tasarrufunun arttırılması; (ii) ulaştırma ve kent içi trafik sistemlerinin, motorlu taşıtların daha az yakıt tüketmelerini sağlayabilecek biçimde düzenlenmesi; ve (iii) kent içinde raylı toplu taşımacılığın, şehirlerarası yük ve yolcu taşımacılığında demiryollarının ve denizyollarının önemsenmesi ve uygulanması. 71
Ne yapmalı? 3) Tarım, çayır/mera ve ormancılık: (i) ormanlaştırma, yeniden ormanlaştırma, ormansızlaştırmanın yavaşlaması, bozulan tarım arazilerinin ve çayır/meraların onarılması ve tarımsal ormancılığın özendirilmesini içeren gelişmiş orman, çayır/mera ve tarım arazisi yönetimi; (ii) bilimsel azotlu gübre kullanımı; ve (iii) geviş getiren hayvanların ıslahı ve yem kalitesinin iyileştirilmesi. 72
İlginiz İçin Teşekkürler 73