Analysis of Current Air Temperature and Air Pollution Trends in Bursa

Abstract

This study examines the trends in air temperature and air pollution data for Bursa, Türkiye's fourth largest city and a significant industrial and economic center. Air temperature data covers the period from 1996 to 2025, aiming to provide current 30-year climate information for Bursa. Air pollution data covers the period from 2013, when air pollution measurements began in Bursa, to the end of 2025. The aim of the study is to analyze the current state of meteorological conditions and trends in atmospheric pollutants in Bursa. Trend analyses were performed using Mann-Kendall and Theill-Sen tests. The results show a statistically highly significant annual increase in air temperature of 0.06°C. On the other hand, an improvement in air quality has also been observed: particulate matter (PM10 and PM2.5) concentrations have shown statistically significant decreases except for Kestel Station (Bursa PM10: -5.19 μgm⁻³year⁻¹; Beyazıt Street PM10: -3.6 μgm⁻³year⁻¹; İnegöl PM10: -2.63 μgm⁻³year⁻¹, Kestel PM10: -0.65 μgm⁻³year⁻¹; Uludağ University PM2.5: -0.75 μgm⁻³year⁻¹). However, the annual average particulate matter values did not fall below the air quality limit values at any station. These findings indicate that while local and national policies contribute to improving air quality, current levels of air pollution, coupled with rising temperatures resulting from climate change and urbanization, have the potential to cause health problems in humans.

Keywords

• Air pollution
• Air temperature
• Trend
• Analysis
• Bursa

Supporting Institution

There isn't any organisation.

Project Number

Proje yoktur

Ethical Statement

No ethical statement is required for this study.

Thanks

The author thanks the Ministry of Environment, Urbanization and Climate Change of the Republic of Turkey for the data they provided.

Bursa’nın Güncel Hava Sıcaklığı ve Hava Kirliliği Eğilimlerinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Türkiye'nin dördüncü büyük şehri ve önemli bir sanayi ve ekonomi merkezi olan Bursa’nın hava sıcaklığı ve hava kirliliği verilerinin eğilimleri (trendleri) incelenmiştir. Hava sıcaklığı verileri, Bursa’nın güncel 30 yıllık iklim bilgisine sahip olmak amacıyla 1996 − 2025 yılları arasını kapsamaktadır. Hava kirliliği verileri ise Bursa’da hava kirliliği ölçümlerinin başladığı 2013 yılından 2025 yılının sonuna kadardır. Çalışmanın amacı, Bursa Şehrindeki meteorolojik koşullar ve atmosferik kirleticilerin eğilimlerine ilişkin güncel durumu analiz etmektir. Eğilim analizleri, Mann-Kendall ve Theill-Sen testleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, hava sıcaklığında yıllık 0,06°C’lik istatistiksel olarak son derece anlamlı bir artış eğilimi olduğunu göstermektedir. Öte yandan, hava kalitesinde de iyileşme olduğu görülmektedir: partikül madde (PM10 ve PM2.5) konsantrasyonları Kestel İstasyonu hariç istatistiksel olarak anlamlı düşüşler göstermiştir (Bursa PM10: -5,19 μgm⁻³yıl⁻¹; Beyazıt Caddesi PM10: -3,6 μgm⁻³yıl⁻¹; İnegöl PM10: -2,63 μgm⁻³ yıl⁻¹, Kestel PM10: -0,65 μgm⁻³yıl⁻¹; Uludağ Üniversitesi PM2.5: -0,75 μgm⁻³ yıl⁻¹). Bununla birlikte, yıllık ortalama partikül madde değerleri hiçbir istasyonda hava kalitesi sınır değerlerinin altına inmemiştir. Bu bulgular, yerel ve ulusal politikaların hava kalitesinin iyileştirilmesine katkı sağlamakla birlikte, güncel hava kirliliği seviyelerinin, iklim değişikliği ve şehirleşmenin bir sonucu olan sıcaklık artışı ile birlikte insanlarda sağlık problemlerine neden olabilecek bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.

Keywords

• Hava kirliliği
• Hava sıcaklığı
• Eğilim
• Analiz
• Bursa

Supporting Institution

Yoktur.

Project Number

Proje yoktur

Ethical Statement

Bu çalışma için etik beyanına gerek yoktur.

Thanks

Yazar, sağladıkları veriler için T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı'na teşekkür etmektedir.

References

1. 1. Çapraz, Ö., Efe, B. ve Deniz, A. (2016) Study on the association between air pollution and mortality in Istanbul, 2007–2012, Atmospheric Pollution Research, 7, 147–154. doi.org/10.1016/j.apr.2015.08.006
2. 2. Birinci, E., Çeker, A. O., Çapraz, Ö., Özdemir, H., & Deniz, A. (2026) Lagged and Temperature-Dependent Effects of Ambient Air Pollution on COPD Hospitalizations in Istanbul, Environments, 13(1), 56. doi.org/10.3390/environments13010056
3. 3. Toros, H., Erdun, H., Çapraz, Ö., Özer, B., Daylan, B.S., Öztürk, İ.A. (2013) Air pollution and quality level in metropolitan Turkey for sustainable life. Eur. J. Sci. Technol., 1(1), 12-18. izlik.org/JA72UR36ZF
4. 4. Baltaci, H., Ozgen Alemdar, C.S., Akkoyunlu, B.O., 2020. Background atmospheric conditions of high PM10 concentrations in Istanbul, Turkey. Atmospheric Pollution Research, 11 (9), 1524–1534. https://doi.org/10.1016/j.apr.2020.06.020.
5. 5. Ozdemir, H. (2019) Mitigation impact of roadside trees on fine particle pollution, Science of The Total Environment, 659, 1176-1185, doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.262.
6. 6. Özdemir, E. T., Çapraz, Ö., & Deniz, A. (2020) Mega Şehir İstanbul İçin Ekstrem Basınç Değerlerinde Partikül Madde (PM10) Değişiminin Araştırılması, Journal of Anatolian Environmental and Animal Sciences, 5(4), 484-490. doi.org/10.35229/jaes.759153
7. 7. Yavuz, V. (2025) Unveiling the impact of temperature inversions on air quality: a comprehensive analysis of polluted and severe polluted days in Istanbul. Acta Geophys. 73, 969–986. doi.org/10.1007/s11600-024-01417-0
8. 8. https://wmo.int/publication-series/state-of-global-climate/state-of-global-climate-2025, Erişim Tarihi: 27 Mart 2026, Konu: World Meteorological Organization (WMO) Climate 2026.

9. 9. https://www.ncei.noaa.gov/news/global-climate-202513, Erişim tarihi: 27 Mart 2026, Konu: Global Climate Report Annual 2026.
10. 10. Baltaci, H. Spatial and Temporal Variation of the Extreme Saharan Dust Event over Turkey in March 2016. Atmosphere 2017, 8, 41. https://doi.org/10.3390/atmos8020041
11. 11. Oruc, I. Transport routes and potential source areas of PM10 in Kirklareli, Turkey. Environ Monit Assess 194, 104 (2022). https://doi.org/10.1007/s10661-022-09772-5
12. 12. Kara, Y., Şevik, S.E.Y. & Toros, H. Comprehensive analysis of air pollution and the influence of meteorological factors: a case study of adiyaman province. Environ Monit Assess 196, 525 (2024). https://doi.org/10.1007/s10661-024-12649-4
13. 13. Acar, D. (2005) Bursa’da Şehirleşmenin Yağış ve Sıcaklık Üzerine (Yüksek Lisans Tezi). T.C. Ankara Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Coğrafya Ana Bilim Dalı, Ankara
14. 14. Caliskan, B., Özengin, N., Cindoruk, S.S. (2020) Air quality level, emission sources and control strategies in Bursa/Turkey. Atmospheric Pollution Research, 11, 2182–2189. doi.org/10.1016/j.apr.2020.05.016.
15. 15. Garipağaoğlu, N., Duman, C. (2017) Bursa Kenti Hava Kalitesinin Zaman İçerisindeki Değişimi, Marmara Coğrafya Dergisi, 36, 57-70. https://izlik.org/JA47NE22ZH
16. 16. Sari, M.F., Taşdemir, Y., Esen, F. (2019) Major air pollutants in Bursa, Turkey: their levels, temporal changes, interactions, and sources, Environmental Forensics, 20(2), 182–195. doi.org/10.1080/15275922.2019.1597782
17. 17. Çolak, A. (2019) Osmangazi’nin (Bursa) İklimi ve Çevresel Etkileri (Yüksek Lisans Tezi). T.C. Marmara Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Coğrafya Ana Bilim Dalı, İstanbul
18. 18. Yamak, B., Yağcı, Z., Bilgilioğlu, B.B. ve Çömert, R. (2019). Kentleşmenin Arazi Yüzey Sıcaklığına Etkisinin Araştırılması Bursa İli Örneği, Türkiye Ulusal Fotogrametri ve Uzaktan Algılama Birliği Teknik Sempozyumu, Aksaray.
19. 19. Demir, B.A. (2020) Bursa İlinin Meteorolojik Verilerinin İncelenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Bursa Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
20. 20. Özkayalar, E., Dursun, S., Toros, H. (2021) Investigation of Air Pollution in Bursa City Centre, Journal of research in Atmospheric Science, Vol. 3(1), 13–20. doi.org/10.29228/resatmsci.52690
21. 21. Aykaç, N, Yasin, Y. (2021) Persistent Ambient Air Pollution in Turkey: A 4-Year Analysis, Turk Thorac J., Vol., 22(6), 482–488. doi: 10.5152/TurkThoracJ.2021.21121
22. 22. Kılıç, Y.S. (2023) Bursa 2022 Yılı Hava Kirliliğinin Evsel Isınma, Sanayi ve Ulaşım Açısından Değerlendirilmesi, Journal of Research in Atmospheric Science, 5(2), 64–73. doi:10.29228/resatmsci.74593
23. 23. Dindar, E., Demircan, M., Keskinden, N. (2024) Bursa İli’nde İklim Değişikliğinin Olası Etkilerinin Belirlenmesi, Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 29(2), 595-606. https://doi.org/10.17482/uumfd.1494864.
24. 24. Şenlik, Y.F., Çiçek, İ. (2025) MODIS-AQUA verilerine göre Bursa şehri ve çevresinde yüzey sıcaklıklarının dağılışı ve eğilimleri, Türk Coğrafya Dergisi, 87, 79-97. doi.org/10.17211/tcd.1642864
25. 25. İspir, D.A., Yıldız, F. (2025) Air Quality of Bursa: Temporal and Spatial Evaluation of PM10, PM2.5, NO2 and SO2 Pollutants Using IDW Geostatistical Technique, Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 11, 181-193. doi:10.21324/dacd.1562860
26. 26. Öztürk, M.Z. (2010) Uludağ (Zirve) ve Bursa Meteoroloji İstasyonlarının Karşılaştırmalı İklimi, Türk Coğrafya Dergisi, 55, 13–24. doi.org/10.17211/tcd.04477
27. 27. https://mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?k=A&m=BURSA, Erişim Tarihi: 27.03.2026, Konu: Resmi İklim İstatistikleri.
28. 28. https://wmo.int/media/news/wmo-publishes-global-update-of-climate-datasets,Erişim Tarihi: 27 Mart 2026, Konu: World Meteorological Organization (WMO) Climatological Standard Normals.
29. 29. https://data.giss.nasa.gov/gistemp/station_data_v4_globe/, Erişim Tarihi: 27.03.2026, Konu: NASA GISS Surface Temperature Analysis (v4) 2026.
30. 30. Mann, H.B. (1945) Non-parametric tests against trend, Econometrica, 13:163-171.
31. 31. Kendall, M.G. (1948) Rank Correlation Methods, Charles Griffin, London.
32. 32. Theil, H. (1950) A rank invariant method of linear and polynomial regression analysis, I, II, III. Proceedings of the Koninklijke Nederlandse Akademie Wetenschappen, Series A – Mathematical Sciences. 53, 386–392, 521–525, 1397–1412
33. 33. Sen, P.K. (1968) Estimates of regression coefficient based on Kendall’s tau. J Am Stat Assoc. 63(324)
34. 34. https://posit.co/download/rstudio-desktop, Erişim Tarihi: 27 Mart 2026, Konu: R: A language and environment for statistical computing, version 4.5.3.
35. 35. https://www.mgm.gov.tr/FILES/iklim/yillikiklim/2025-iklim-raporu.pdf, Erişim Tarihi: 27.03.2026, Konu: 2025 Yılı Türkiye İklim Değerlendirmesi.
36. 36. Çapraz, Ö. (2024) Trend analysis of air temperature in a megacity between two continents: the synoptic weather station in İstanbul Atatürk Airport, Environ Syst Res, 13, 28. doi.org/10.1186/s40068-024-00363-6