İKLİM M DEĞİŞİ ĞİŞİKLİĞİ VE TARIM Levent ŞAYLAN Prof.Dr. İstanbul Teknik Üniversitesi Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi Meteoroloji MühendisliM hendisliği Bölümü
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 http://www.economist.com/science/displaystory.cfm?story_id=2299998
Dünya Nüfusu http://ecosystems.wcp.muohio.edu/studentresearch/climatechange02/agriculture/agroproject.html
Yağmur Ormanlarında nda Ormansızla zlaşma
TARIM=ÜST STÜ AÇIK FABRİKA
SORU SICAKLIK her 1 oc ARTARSA.. YAĞIŞ %??? AZALIRSA.. CO2 %???? ARTARSA TARIM BUNDAN NASIL ETKİLEN LENİR?
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
IPCC
Küresel ve Kıtasal K SıcaklS caklık k Değişimi imi
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
Minimum hava sıcaklığında artma Yağışta azalma Sıcaklıkta artma Kış mevsiminde ki Yağış miktarında azalma http://www.fao.org/countryprofiles/maps/tur/19/im/index.html
POSSIBLE IMPACTS OF CLIMATE CHANGE ON AGRIGULTURE IN TURKEY Buharlaşma da artış (Açık su yüzeylerinde) Su KURAKLIK stresi Yağışın kış mevsiminde azalması
Sulama suyu ihtiyacı artacak Gelişme döneminin uzaması
Suyun miktar ve kalitesi?? Bitki Nehirlerin deseni? akımı? Orman Fenoloji yangını?? riski Yeni hastalık artacak ve zararlılar!!! http://www.fao.org/countryprofiles/maps/tur/19/im/index.html
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
TARIMSAL ÜRETİM İKLİM DEĞİŞİ ĞİŞİMİNDEN NASIL ETKİLEN LENİR?.
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
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..
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.
Çaldağ and Şaylan, 2005
Yield increase 41.6 % Yield increase 46.8 % 2xC02 and T+2 2xCO2, T+1, Rg+10%
6 5 LAI mak 4 3 Kışlık buğday Sap agirligi (kg/ha) 8400 8200 8000 7800 7600 7400 7200 7000 6800 11200 11000 10800 Biyokutle (kg/ha) 10600 10400 10200 10000 9800 3300 3200 3100 Çaldağ, B. Trakya Bölgesinin Tarımsal Meteorolojik Özelliklerinin belirlenmesi, Doktora tezi, Devam ediyor. Verim (kg/ha) 3000 2900 2800 2700 2600 T-1 T T+1 T+2 T+3 T+4 T+5
Kışlık buğday LAI mak 4.0 3.9 3.8 3.7 3.6 3.5 3.4 3.3 3.2 3.1 3.0 Sap agirligi (kg/ha) 7000 6900 6800 6700 6600 6500 6400 6300 6200 6100 6000 10200 10000 Biyokutlke (kg/ha) 9800 9600 9400 9200 9000 8800 3400 3200 3000 Verim (kg/ha) 2800 2600 2400 2200 2000 P P-%10 P-%20 P-%30
Kışlık buğday Sap agirligi (kg/ha) LAI mak 4.5 4.4 4.3 4.2 4.1 4.0 3.9 3.8 3.7 12000 11000 10000 9000 8000 7000 6000 Bugday Biyokutle (kg/ha) 18000 17000 16000 15000 14000 13000 12000 11000 10000 9000 5500 5000 Verim (kg/ha) 4500 4000 3500 3000 -- CO2 CO2x1.5 CO2x2 CO2x3 CO2x4
Çözüm m ve Öneriler
ÇÖZÜM Hassaslık Adaptasyon Zarar İklim değişimine ne tepki gösterir. İklim değişimine uyum (Deneme çalışmaları) Hangi derecede iklim değişimi tarıma zarar verir.
Yeni bitki türleri için tarımsal faaliyetlere adaptasyon Su yönetiminin geliştirilmesi, Bitki seçiminde yeni stratejiler, Çiftçilerin eğitimi http://www.fao.org/countryprofiles/maps/tur/19/im/index.html
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. http://www.fao.org/countryprofiles/maps/tur/19/im/index.html
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) http://www.fao.org/countryprofiles/maps/tur/19/im/index.html
Küresel ısınmayı azaltma!
Türkiye de Hava-Su Su-İklim Çalışmaları Dağı ğınık DMİ KH DSİ KH DMİ EİEİ DMİ KH DSİ EİEİ KH DSİ EİEİ DSİ
Su Tüketim T Alanları Tarımda Sulama ile tüketim Sanayide tüketim Kentlerde ve kırsal Alanlarda Tüketim % 70 % 22 % 8 Kaynak: Dünyanın Durumu Raporu 2004. (TEMA, 2005)
Kuraklığı ığın İzlenmesi (ABD örneği) USGS Akım CPC Toprak Nemi Palmer Endeksi 30-günlük yağ. USDA Toprak C. NDVI Bitki Endeksi
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
SONUÇ YAPILAN TAHMİNLER GÖSTERMEKTEDİRKİ: GELECEK BUGÜNDEN DAHA SICAK ve KURAK OLACAK. TARIMSAL ÜRETİMİMİZDEKİ RİSKLERİN N ARTMASINA NEDEN OLACAKTIR.
TEŞEKK EKKÜR R EDERİM
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%)
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%)
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)
Table 01 Cotton World Supply Use and Trade (Season Beginning August 1) 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 Aug 2007/08 Sep 2007/08 Production China Peoples Republic of 4855 6532 5987 7076 7076 7076 India 3048 4137 4148 4746 5008 5117 United States 3975 5062 5201 4700 3777 3878 Pakistan 1708 2425 2213 2155 2264 2395 Brazil 1310 1285 1023 1524 1350 1481 Uzbekistan Republic of 893 1132 1208 1176 1176 1176 Turkey 893 904 773 875 784 751 Other 4080 4905 4642 3688 3804 3641 Total 20761 26381 25197 25942 25238 25514 USE Dom. Consumption China Peoples Republic of 6967 8382 9798 10886 11757 11648 India 2939 3222 3592 4050 4355 4409 Pakistan 2090 2341 2558 2613 2613 2656 Turkey 1306 1546 1502 1611 1589 1589 United States 1364 1457 1278 1078 1002 1002 Brazil 871 925 958 980 980 980
World Wheat Production Consumption and Stocks 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 2007/08Aug 2007/08Sep Production Afghanistan 4360 4000 4270 4400 4400 4400 Argentina 14500 16000 14500 15200 14000 14000 Australia 26132 21905 25367 9900 23000 21000 Canada 23552 25860 26775 25265 21500 20300 China Peoples Republic of 86490 91950 97450 104000 105000 105000 Egypt 6443 7177 8184 8274 8320 8320 EU-27 110578 146878 132356 124797 124931 121827 India 65100 72150 68640 69350 74890 74890 Iran 13500 14500 14500 14800 15000 15000 Kazakhstan Republic of 11000 9950 11000 13500 14000 14000 Pakistan 19183 19500 21612 21700 23000 23000 Russian Federation 34100 45400 47700 44900 45500 47000 Turkey 16800 18500 18500 17500 15500 15500 Ukraine 3600 17500 18700 14000 13300 13500 Uzbekistan Republic of 5400 5250 5800 5850 5850 6000 Others 50353 52762 50005 50316 44673 44973 Subtotal 491091 569282 565359 543752 552864 548710 United States 63814 58738 57280 49316 57534 57534 World Total 554905 628020 622639 593068 610398 606244
Buğday TüketimiT Total Consumption Algeria 6800 7300 7500 7600 7600 7600 Australia 5956 5900 6400 7500 6700 6700 Brazil 9800 10200 10800 10500 10400 10400 Canada 7590 9386 9168 9150 8900 8750 China Peoples Republic of 104500 102000 101000 101000 100500 100500 Egypt 13300 14200 14800 15450 15650 15700 EU-27 115095 123220 127525 125700 122900 121296 India 68258 72838 69971 74350 75850 75850 Iran 14300 14700 15000 15300 15600 15600 Kazakhstan Republic of 6800 7400 7400 7800 7800 7800 Morocco 6400 6600 6800 7200 7150 7150 Pakistan 19100 20000 21500 21900 22400 22400 Russian Federation 35500 37400 38400 36600 36200 36700 Turkey 16800 16800 16100 16250 16250 16250 Ukraine 9025 11700 12500 11700 11900 11900 Others 109450 116893 122549 120785 119468 119090 Subtotal 556172 577695 593132 586105 588098 586490 United States 32507 31823 31357 31047 32414 32468 World Total 588679 609518 624489 617152 620512 618958
Dünyanın n toplam buğday üretimi Dünyanın toplam buğday üretimi 640000 628020 622639 620000 610398 606244 600000 593068 580000 Milyon ton 560000 554905 World Total 540000 520000 500000 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 2007/08Aug 2007/08Sep Yıllar
Türkiye Buğday Üretimi Türkiye 18500 18000 17500 17000 16500 Milyon Ton 16000 15500 15000 14500 14000 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 2007/08Aug Yıllar
Dünya buğday üretim ve tüketimit 640000 Dünya Buğday üretim vetüketimi 620000 628020 624489 622639 617152 620512 618958 600000 609518 610398 606244 Üretim (Milyon Ton) 580000 560000 588679 554905 593068 540000 Dünya toplam buğday üretimi 520000 Dünya buğday tüketimi 500000 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 2007/08Aug 2007/08Sep Yıllar Ref: http://www.fas.usda.gov/grain/circular/2007/09-07/graintoc.asp
Türkiye Buğday Üretimi ve TüketimiT Türkiye Buğday Üretimi ve Tüketimi 19000 18500 18000 18500 18500 Türkiye (Üretim) 17500 17500 Türkiye (Tüketim) Üretim ve Tüketim (Milyon Ton) 17000 16500 16000 15500 16800 16800 16100 16250 16250 15500 15000 14500 14000 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 2007/08Aug Yıllar Ref: http://www.fas.usda.gov/grain/circular/2007/09-07/graintoc.asp
Dünya Buğday TüketimiT Dünyanın toplam buğday tüketimi 630000 624489 620000 617152 620512 618958 610000 609518 Milyon ton 600000 590000 588679 580000 570000 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 2007/08Aug 2007/08Sep Yıllar
Future Simulation (A2 [2071-2100] minus RF [1961-1990]): Temperature Arş.Gör. Barış ÖNOL, 2007. İTÜ Meteoroloji Müh. Bölümü
Sıcaklığın n 2100 yılında y mevsimlere göre g değişimi imi Arş.Gör. Barış ÖNOL, 2007. İTÜ Meteoroloji Müh. Bölümü
(2071-2100) 2100) ile (1961-1990) 1990) yağış farkı Arş.Gör. Barış ÖNOL, 2007. İTÜ Meteoroloji Müh. Bölümü
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)
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.
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)
Sera etkisi Eğer sera gazları olmasaydı Atmosferik sera gazı etkisi
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, 83-96.
Karbon Döngüsü Su Döngüsü
İnsanlar yeryüzünden silinmedikçe bir daha Buz Çağı olmayacak James E. Hansen Doğal iklim değişiminin iminin nedenleri bu güng Son 750 bin yıly δo-18
http://www.whrc.org/carbon/index.htm
Since 1979, the size of the summer polar ice cap has shrunk more than 20 percent. (Illustration from NASA) (http://www.nrdc.org/globalwarming/qthinice.asp)
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; 2008-2012 yıllarında 1990 CO2 seviyesinin %5,2 azaltılması 24 Mayıs 2004 tarihi itibari ile BM İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi'ne 189. Taraf olduk!
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) 700 650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 400,000 300,000 200,000 100,000 0 150 Years Before Present Kaynak: IPCC 2001
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, 511-520.
http://ecosystems.wcp.muohio.edu/studentresearch/climatechange02/agriculture/agroproject.html
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.
IPCC Değerlendirmesi erlendirmesi Daha çok Sıcak günler 90-99% Daha az soğuk günler McBean, G., 2005
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%
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
????????? İKLİMDEKİ BU DEĞİŞİ ĞİŞİM M VE ETKİLER LERİ NASIL İNCELENİYOR??????
İklim değişimi nedeniyle su stresinde beklenen değişimler İngiltere Hadley Araştırma Merkezi, 2001
Sektörlere göre g enerji kullanımı
Temperature change ( O C) Hava Sıcaklığı (oc) 6 5 4 3 2 1 0 Scenarios A1B A1T A1FI A2 B1 B2 IS92a (TAR method) IS92 a 2000 2020 2040 2060 2080 2100 Years Yıllar AII IS92 Bars show the range in 2100 produced by several models FARKLI SENARYOLARDA HAVA SICAKLIĞI DEĞİŞİMİ
Kuraklık İzleme ve Uyarı (http://enso.unl.edu/monitor/) 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
Küresel İklim Değişimi imi ve Su (Ref: Frederic and others, 1997) Water availability
Possible benefits and drawbacks of climate change on agriculture, based on an illustration in Scientific American, March, 1994.