Determination of Climatic Changes in Düzce Province Using Three Different Climate Classification Methods

Year 2024, Volume: 20 Issue: 2, 206 - 227, 28.12.2024

Eren Baş , Şahin Palta

https://doi.org/10.58816/duzceod.1509080

Abstract

Aim of this study is to determine the climate characteristics of Düzce province referring to different climate classification systems. The study was carried out in Düzce province. Climate characteristics and climatic changes were analyzed by using De Martonne, Köppen, and Thornthwaite classification methods. The study utilized 60 years of precipitation and temperature data recorded by the General Directorate of Meteorology. Data analyses were conducted within five-year intervals. According to the results, the average annual temperature of Düzce province has been on the rise since 1994, and the average precipitation data for the last 10 years exceeded the 60-year average. In the simple linear regression analysis, it was determined that there was an increase in both average temperature and annual average total precipitation values. According to De Martonne climate classification, the province lies within the semi-humid climate class. Examining the data of the last 10 years, it was determined to be within the Cfak (Hot summer, cool winters, subtropical humid climate) climate class according to the Köppen-Trewartha climate classification and within the B1rB2'b4' (Humid, second-degree mesothermal region with almost no water deficit, and under the influence of oceanic climate) climate class according to the Thornthwaite climate classification. For Düzce province, both the change in climate types according to Köppen-Trewartha and Thorntwaite classifications and the changes in temperature and precipitation data in recent years may indicate climate change.

Keywords

Climate classification, Düzce province, De Martonne, Köppen-Trewartha, Thornthwaite

Thanks

We would like to thank the Directorate of Turkish State Meteorological Service of the Republic of Turkey Ministry of Environment, Urbanization and Climate Change where we obtained the meteorological data (for the period 1964-2023) used in the study.

Düzce İli İklim Değişikliğinin Üç Farklı İklim Sınıflandırma Yöntemi Kullanılarak Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, farklı iklim sınıflandırma sistemlerine göre Düzce ilinin iklim özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma Düzce ilinde gerçekleştirilmiştir. De Martonne, Köppen ve Thornthwaite yöntemleri kullanılarak iklim özellikleri ve iklimsel değişimler analiz edilmiştir. Çalışmada Meteoroloji Genel Müdürlüğü tarafından kaydedilen 60 yıllık yağış ve sıcaklık verileri kullanılmıştır. Veri analizleri beşer yıllık aralıklarla gerçekleştirilmiştir. Sonuçlara göre, Düzce ilinin yıllık ortalama sıcaklığı 1994 yılından itibaren artış göstermiş ve son 10 yılın ortalama yağış verileri 60 yıllık ortalamanın üzerine çıkmıştır. Yapılan basit doğrusal regresyon analizine göre hem ortalama sıcaklık hem de yıllık ortalama toplam yağış değerlerinde artış olduğu tespit edilmiştir. De Martonne iklim sınıflandırmasına göre il genel olarak yarı nemli iklim sınıfına girmektedir. Son 10 yıllık veriler incelendiğinde, Köppen-Trewartha iklim sınıflandırmasına göre, Cfak (yazları sıcak, kışları serin, subtropikal nemli iklim) iklim sınıfı içerisinde, Thornthwaite iklim sınıflandırmasına göre ise B1rB2'b4' (nemli, 2. derece mezotermal, su açığı olmayan, okyanusal iklim etkisine yakın koşullar) iklim sınıfı içerisinde yer aldığı tespit edilmiştir. Düzce ili için hem Köppen-Trewartha ve Thornthwaite sınıflandırmalarına göre iklim tiplerindeki değişim, hem de son yıllardaki sıcaklık ve yağış verilerindeki değişimler iklim değişikliğine işaret ediyor olabilir.

Keywords

İklim sınıflandırması, Düzce ili, De Martonne, Köppen-Trewartha, Thornthwaite

Thanks

Çalışmada kullanılan meteorolojik verileri (1964-2023 dönemi) elde ettiğimiz T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü'ne teşekkür ederiz.

References

• Ács, F., Breuer, H. & Skarbit, N. (2015). Climate of Hungary in the twentieth century according to Feddema. Theoretical and applied climatology, 119, 161-169.
• Alvares, C.A., Stape, J.L., Sentelhas, P.C., Gonçalves, J.D.M. & Sparovek, G. (2013). Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische zeitschrift, 22(6), 711-728.
• Anonymous, (2018). Düzce Tarımsal Kuraklık Eylem Planı. T.C. Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, Düzce, Türkiye, https://duzce.tarimorman.gov.tr/Belgeler/KOORD%C4%B0NASYON/Duzce_Kuraklik_Eylem_Plani.pdf, Erişim: 20.04.2024
• Anonymous, (2023). Düzce İli Çevre Durum Raporu. T.C. Düzce Valiliği Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü, Düzce, 167s. https://webdosya.csb.gov.tr/db/ced/icerikler/duzce_-cdr2022-20231207124105.pdf, Erişim: 20.04.2024.
• Aparecido, L.E.O., Rolim, G.D.S., Richetti, J., Souza, P.S.D. & Johann, J.A. (2016). Köppen, Thornthwaite and Camargo climate classifications for climatic zoning in the State of Paraná, Brazil. Ciência e Agrotecnologia, 40, 405-417.
• Baş, E. (2023). ‘Büyük Melen Çayı’nın farklı kıyı zonlarının bazı vejetasyon ve toprak özelliklerinin değişimine etkilerinin araştırılması’. Yüksek Lisans Tezi, Bartın Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Orman Mühendisliği Anabilim Dalı, 99s, Bartın.
• Bolat, İ. & Şensoy, H. (2023). Analysis of some meteorological data and their variation trends in three provinces of the Western Black Sea Region between 2012 and 2021. Forestist, 73(3), 220-230.
• Bolat, İ., Kara, Ö. & Tok, E. (2018). Global warming and climate change: a practical study on Bartın, Zonguldak and Düzce. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 20(1), 116-127.
• Camargo, A.P. (1991). Classificação climática para zoneamento de aptidão agroclimática. Revista Brasileira de Agrometeorologia, 8, 126-131.
• Dawson, R.J., Dickson, M.E., Nicholls, R.J., Hall, J.W., Walkden, M.J., Stansby, P.K., Mokrech, M., Richards, J., Zhou, J., Milligan, J., Jordan, A., Pearson, S., Rees, J., Bates, P.D., Koukoulas, S. & Watkinson, A.R. (2009). Integrated analysis of risks of coastal flooding and cliff erosion under scenarios of long term change. Climatic Change, 95, 249-288.
• De Castro, M., Gallardo, C., Jylhä, K. & Tuomenvirta, H. (2007). The use of a climate-type classification for assessing climate change effects in Europe from an ensemble of nine regional climate models. Climatic Change, 81, 329-341.
• De Martonne, E. (1926). Une nouvelle function climatologique: L'indice d'aridité. Meteorologie, 2, 449-459.
• De Martonne, E. (1942). Nouvelle carte mondıale de l'ındıce d'arıdıté (Carte hors texte), In Annales de Géographie (Vol. 51, No. 288, pp. 241-250), Armand Colin.
• Dourado, C.S., Oliveira, S.R.M. & Avila, A.M.H. (2013). Analysis of rainfall homogeneous areas in time series of precipitation in the State of Bahia, Brazil. Bragantia, 72, 192-198.
• Dursun, İ. & Babalık, A.A. (2021). De Martonne-Gottman ve Standart Yağış İndeksi yöntemleri kullanılarak kuraklığın belirlenmesi: Isparta ili örneği. Turkish Journal of Forestry, 22(3), 192-201.
• Dursun, İ. & Yazıcı, N. (2022). Köppen-trewartha ve thornthwaite yöntemlerine göre Isparta yöresi iklim tipinin belirlenmesi. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 8(2), 264-279.
• Elguindi, N., Grundstein, A., Bernardes, S., Turuncoglu, U. & Feddema, J. (2014). Assessment of CMIP5 global model simulations and climate change projections for the 21 st century using a modified Thornthwaite climate classification. Climatic change, 122, 523-538.
• Erol, O. (1999). Genel Klimatoloji (Genişletilmiş 5. Baskı), Çantay Kitabevi, İstanbul, 445s.
• Feddema, J.J., Oleson, K.W., Bonan, G.B., Mearns, L.O., Buja, L.E., Meehl, G.A. & Washington, W.M. (2005). The importance of land-cover change in simulating future climates. Science, 310(5754), 1674-1678.
• Flohn, H. (1950). Neue Anschauungen über die allgemeine Zirkulation der Atmosphäre und ihre klimatische Bedeutung. Erdkunde, 4(3/4), 141-162.
• Gallardo, C., Gil, V., Hagel, E., Tejeda, C. & de Castro, M. (2013). Assessment of climate change in Europe from an ensemble of regional climate models by the use of Köppen–Trewartha classification. International Journal of Climatology, 33(9), 2157-2166.
• Geiger, R. (1954). Klassifikation der klimate nach W. Köppen. Landolt-Börnstein–Zahlenwerte und Funktionen aus Physik, Chemie, Astronomie, Geophysik und Technik, alte Serie. Berlin Springer, 3, 603-607.
• Hansen, J., Ruedy, R., Sato, M. & Lo, K. (2005). GISS surface temperature analysis global temperature trends: 2005 summation, NASA Goddard Institute for Space Studies, New York, NY. See http://data. giss. nasa. gov/gistemp.
• Holdridge, L.R. (1967). Life zone ecology. San José, Costa Rica: Tropical Science Center; 266 p.
• Jacobeit, J. (2010). Classifications in climate research. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 35(9-12), 411-421.
• Jylhä, K., Tuomenvirta, H., Ruosteenoja, K., Niemi-Hugaerts, H., Keisu, K. & Karhu, J.A. (2010). Observed and projected future shifts of climatic zones in Europe and their use to visualize climate change information. Weather, Climate, and Society, 2(2), 148-167.
• Kim, H.J., Wang, B., Ding, Q. & Chung, I.U. (2008). Changes in arid climate over North China detected by the Koppen climate classification. Journal of the Meteorological Society of Japan, Ser. II, 86(6), 981-990.
• Köppen, W. & Geiger, R. (1928). Klimate der Erde, Justus Perthes, Gotha.
• Köppen, W. (1900). Versuch einer Klassifikation der Klimate, vorzugsweise nach ihren Beziehungen zur Pflanzenwelt. Geographische Zeitschrift, 6(11. H), 593-611.
• Köppen, W. (1936). Das Geographische System der Klimatologie, Berlin, 44 p.
• Mahlstein, I., Daniel, J.S. & Solomon, S. (2013). Pace of shifts in climate regions increases with global temperature. Nature Climate Change, 3(8), 739-743.
• MGM, (2016). Thornthwaite iklim sınıflandırmasına göre Türkiye iklimi. 1981-2010 yılları. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü.
• MGM, (2018a). De Martonne kuraklık indeksine göre Türkiye iklimi. 1981-2010 yılları. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü.
• MGM, (2018b). Köppen-Trewartha iklim sınıflandırmasına göre Türkiye iklimi. 1981-2010 yılları. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü.
• MGM, (2023a). Köppen-Trewartha iklim sınıflandırmasına göre Türkiye iklimi. 1991-2020 yılları. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü, https://www.mgm.gov.tr/FILES/iklim/iklim_siniflandirmalari/K%C3%B6ppen-Trewatha.pdf [Erişim 01.12.2024].
• MGM, (2023b). Thornthwaite iklim sınıflandırmasına göre Türkiye iklimi. 1991-2020 yılları. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü, https://www.mgm.gov.tr/FILES/iklim/iklim_siniflandirmalari/Thornthwaite.pdf [Erişim 01.12.2024].
• MGM, (2024). De Martonne kuraklık indeksine göre Türkiye iklimi. 1991-2020 yılları. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü. https://www.mgm.gov.tr/FILES/iklim/iklim_siniflandirmalari/Demartonne.pdf [Erişim 01.12.2024].
• Öztürk, M.Z., Çetinkaya, G. & Aydın, S. (2017). Köppen-Geiger iklim sınıflandırmasına göre Türkiye’nin iklim tipleri. Coğrafya Dergisi, 35, 17-27.
• Özyuvacı, N. (1999). Meteoroloji ve klimatoloji, İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi.
• Partal, T. & Yavuz, E. (2020). Batı Karadeniz Bölgesinde kuraklık indisleri üzerine trend analizi uygulanması. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 6(2), 345-353.
• Peel, M.C., Finlayson, B.L. & McMahon, T.A. (2007). Updated world map of the Köppen-Geiger climate classification. Hydrology and earth system sciences, 11(5), 1633-1644.
• Rolim, G.D.S. & Aparecido, L.E. (2016). Camargo, Köppen and Thornthwaite climate classification systems in defining climatical regions of the state of São Paulo, Brazil. International Journal of Climatology 36(2), 636-643.
• Rolim, G.D.S., Camargo, M.B.P.D., Lania, D.G. & Moraes, J.F.L.D. (2007). Climatic classification of Köppen and Thornthwaite sistems and their applicability in the determination of agroclimatic zonning for the state of São Paulo, Brazil. Bragantia, 66, 711-720.
• Sparovek, G., De Jong Van Lier, Q. & Dourado Neto, D. (2007). Computer assisted Koeppen climate classification: a case study for Brazil. International Journal of Climatology: A Journal of the Royal Meteorological Society, 27(2), 257-266.
• Spinoni, J., Vogt, J., Naumann, G., Carrao, H. & Barbosa, P. (2015). Towards identifying areas at climatological risk of desertification using the Köppen–Geiger classification and FAO aridity index. International Journal of Climatology, 35(9), 2210-2222.
• Şensoy, H. & Ateşoğlu, A. (2018). Bartın Yöresinde İklim Tipi Değişikliğine Yönelik Bir Değerlendirme. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 20(3), 576-582.
• Thornthwaite, C.W. (1948). An approach towards a rational classification of climate. Geographical Review, 38, 55-94.
• Trewartha, G.T. (1954). An Introduction to Climate. New York: McGraw-Hill. 402p.
• Türkeş, M. (2010). Klimatoloji ve Meteoroloji, Kriter Yayınevi, İstanbul, 650s.
• Türkeş, M., Sümer, U.M. & Çetiner, G. (2000). Küresel iklim değişikliği ve olası etkileri, Çevre Bakanlığı, Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi Seminer Notları (13 Nisan 2000, İstanbul Sanayi Odası), 7-24, ÇKÖK Gn. Md., Ankara.
• Ward, P.J., Renssen, H., Aerts, J.C.J.H., Van Balen, R.T. & Vandenberghe, J. (2008). Strong increases in flood frequency and discharge of the River Meuse over the late Holocene: impacts of long-term anthropogenic land use change and climate variability. Hydrology and Earth System Sciences, 12(1), 159-175.
• Yılmaz, E. & Çiçek, İ. (2016). Türkiye Thornthwaite iklim sınıflandırması. Journal of Human Sciences, 13(3), 3973-3994.