Are Summer Resorts Cooler in Summer? A Case Study of İzmir Province

Abstract

Satellite based land surface temperatures (LST) are widely used for urban climate studies particularly at the areas where spatial distribution of meteorological data is not adequate. This paper evaluates Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) data to detect summer daytime and nighttime LSTs at İzmir city center and major summer resort areas around it. We investigated whether these summer resorts are cooler in summer than the İzmir city center for both daytime and nighttime temperatures for the 2003-2016 period. We have found that Çandarlı and Dikili have higher LSTs during daytime than İzmir city center for the most of the period while İzmir city center has higher LSTs than all the other summer resorts at nighttime. Mann – Kendall trend analysis shows that there is statistically significant negative trend at the 1% significance level for Dikili and Eski Foça and 5% significance level for İzmir for daytime LSTs. However, statistically significant positive trend is observed for nighttime LST’s at the 1% significance level for Çeşme, Dikili and Urla while Çandarlı, Eski Foça and Yeni Foça has a positive trend at the 5% significance level. We attribute to nighttime positive trends of LSTs to urban heat island effect regarding urbanization and the increase of artificial surfaces in those areas. 

Keywords

• Land surface temperature,urban heat island,Mann – Kendall trend analysis,MODIS

ARE SUMMER RESORTS COOLER IN SUMMER? A CASE STUDY OF İZMİR PROVINCE (Sayfiye Alanları Yazları Daha Serin mi? İzmir İli Örneği)

Abstract

Uydu tabanlı yeryüzü sıcaklıkları iklim çalışmalarında, özellikle de meteoroloji istasyonlarının mekânsal dağılımının yeterli olmadığı alanlarda sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışma İzmir kent merkezi ve çevresindeki belli başlı sayfiye alanlardaki yaz mevsimine ait gündüz ve gece yeryüzü sıcaklıklarını belirlemede Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) verisini kullanmaktadır. Çalışma kapsamında 2003 – 2016 yılları arasında hem gündüz hem de gece sıcaklıklarına göre sayfiye alanlarının İzmir kent merkezine göre daha serin olup olmadığı incelenmiştir. Bulgulara göre söz konusu dönemin büyük çoğunluğunda İzmir kent merkezine göre Çandarlı ve Dikili gündüzleri daha yüksek yüzey sıcaklıklarına sahipken; gece sıcaklıklarında İzmir kent merkezi incelenen sayfiye istasyonların tamamından daha yüksek yüzey sıcaklığına sahiptir. Mann – Kendall eğilim analizine göre gündüz yüzey sıcaklıklarında Dikili ve Eski Foça’da %1 düzeyinde, İzmir kent merkezinde %5 düzeyinde istatistiksel olarak anlamlı bir azalış eğilimi görülmektedir. Buna karşın, gece yüzey sıcaklıklarında Çeşme, Dikili ve Urla’da %1 düzeyinde, Çandarlı, Eski Foça ve Yeni Foça’da ise %5 düzeyinde istatistiksel olarak anlamlı bir artış eğilimi tespit edilmiştir. Gece yüzey sıcaklıklarındaki söz konusu pozitif eğilimin bu alanlarda kentleşmenin ve dolayısıyla yapay yüzeylerin artışı ile ilişkili olduğu düşünülmektedir.

Keywords

• Yeryüzü sıcaklığı,kentsel ısı adası,Mann – Kendall eğilim analizi,MODIS

References

1. Barriopedro, D., Fischer, E. M., Luterbacher, J., Trigo, R. M., & García-Herrera, R. 2011. The hot summer of 2010: redrawing the temperature record map of Europe. Science, 332(6026), 220-224.
2. Benali, A., Carvalho, A.C., Nunes, J.P., Carvalhais, N., Santos, A. 2012. Estimating air surface temperature in Portugal using MODIS LST data, Remote Sensing of Environment. Elsevier, 124, pp. 108–121. doi: 10.1016/J.RSE.2012.04.024.
3. Bolle, H. J. (Ed.). 2012. Mediterranean Climate: Variability and Trends. Springer Science & Business Media.
4. Cresswell, M. P., Morse, A. P., Thomson, M. C., Connor, S. J. 1999. Estimating surface air temperatures, from Meteosat land surface temperatures, using an empirical solar zenith angle model. International Journal of Remote Sensing, 20(6), 1125-1132.
5. Çiçek, İ., Yılmaz, E., Türkoğlu, N., Çalışkan, O. 2013. Seasonal variation of surface temperature based on land cover in Ankara Ankara şehrinde yüzey sıcaklıklarının arazi örtüsüne göre mevsimsel değişimi. Journal of Human Sciences, 10(1), 621-640.
6. Erlat, E. 2003. İzmir’in Hava Tipleri Klimatolojisi. Ege Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Yayınları, (121).
7. Founda, D., Giannakopoulos, C. 2009. The exceptionally hot summer of 2007 in Athens, Greece-a typical summer in the future climate? Global and planetary change, 67(3-4), 227-236.
8. Höppe, P. 1999. The physiological equivalent temperature–a universal index for the biometeorological assessment of the thermal environment. International journal of Biometeorology, 43(2), 71-75.

9. Kaya, S., Basar, U. G., Karaca, M., & Seker, D. Z. 2012. Assessment of urban heat islands using remotely sensed data. Ekoloji, 21(84), 107-113.
10. Li, Z. L., Tang, B. H., Wu, H., Ren, H., Yan, G., Wan, Z., Trigo I. F. Sobrino, J. A. 2013. Satellite-derived land surface temperature: Current status and perspectives. Remote Sensing of Environment, 131, 14-37.
11. NVİ, 2013. Bölgelere göre bina niteliği istatistiği. https://www.nvi.gov.tr/hizmetlerimiz/istatistikler/ulusal-adres-veri-tabani-istatistikleri (last accessed January 2018).
12. Oke, T. R. 1973. City size and the urban heat island, Atmospheric Environment, Pergamon Pres 7:769-779.
13. Özgüç, N. 2017. Turizm Coğrafyası Özellikler ve Bölgeler. Çantay Kitabevi, İstanbul.
14. Rasul, A., Balzter, H., Smith, C. 2016. Diurnal and seasonal variation of surface urban cool and heat islands in the semi-arid city of Erbil, Iraq. Climate, 4(3), 42.
15. Sekertekin, A., Kutoglu, S. H., Kaya, S. 2016. Evaluation of spatio-temporal variability in land surface temperature: A case study of Zonguldak, Turkey. Environmental monitoring and assessment, 188(1), 30.
16. Sen, P. K. 1968. Estimates of the regression coefficient based on Kendall's tau. Journal of the American Statistical Association, 63, 1379-1389. Turizm Bakanlığı, 1990. İkinci Konut Envanteri, 1989. Yayın no: 1990/3.
17. Türkeş, M., Sümer, U. M., Demi̇r, İ. 2002. Re‐evaluation of trends and changes in mean, maximum and minimum temperatures of Turkey for the period 1929–1999. International Journal of Climatology, 22(8), 947-977.
18. Vancutsem, C., Ceccato, P., Dinku, T., Connor, S. J. 2010. Evaluation of MODIS land surface temperature data to estimate air temperature in different ecosystems over Africa. Remote Sensing of Environment, 114(2), 449-465.
19. Vogt, J. V., Viau, A. A., Paquet, F. 1997. Mapping regional air temperature fields using satellite‐derived surface skin temperatures. International Journal of Climatology: A Journal of the Royal Meteorological Society, 17(14), 1559-1579.
20. Voogt, J. A., Oke, T. R. 2003. Thermal remote sensing of urban climates. Remote sensing of environment, 86(3), 370-384.
21. Yang, X., Hou, Y., Chen, B. 2011. Observed surface warming induced by urbanization in east China. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 116(D14).