EVALUATION OF TEMPERATURE, PRECIPITATION AND AEROSOL VARIATION IN EASTERN MEDITERRANEAN BASIN

Abstract

Climate change significantly harms ecological, social and economic systems. As a result of human activities, with the increase of carbon dioxide and other greenhouse gases released into the atmosphere, it is expected that the world average temperature will increase, the rainfall patterns will be affected, the ice and snow cover will decrease, the sea level will increase, the acidity of the oceans will increase, the frequency, intensity and duration of extreme events will increase and different ecosystem properties will be seen. It is inevitable that all these events, which are expected to change, will increase threats to human health. For this reason, it is important to examine the changes in the climate which are likely to occur. Turkey is also located in the eastern Mediterranean basin is one of the most vulnerable regions to climate change. At the same time, the Eastern Mediterranean basin, including the deserts of Africa and the Middle East, is experiencing a decrease in the air quality due to the increase in aerosols due to the frequent transport of dust in the region. In this study, the temperature and rainfall for the period 1981-2010 and the aerosol changes and trend for the period 2003-2017 were examined for Eastern Mediterranean basin and Turkey. The Mann-Kendall test was applied to determine whether the actual changes were within the 95% confidence interval. Afterwards, the future predictions of temperature and rainfall of the GFDL-ESM2M global climate model are discussed.

Keywords

• Climate change,Aerosol variation,Eastern Mediterranean Basin,ERA-Interim model,GFDL-ESM2M global climate model

DOĞU AKDENİZ HAVZASINDA SICAKLIK, YAĞIŞ VE AEROSOL DEĞİŞİMİNİN İNCELENMESİ

Abstract

İklim değişikliği ekolojik, sosyal ve ekonomik sistemlere önemli derecede zarar vermektedir. İnsan aktiviteleri sonucu atmosfere salınan karbondioksit ve diğer ısı tutan (sera) gazların artışıyla beraber, dünya ortalama sıcaklığının artacağı, yağış paternlerinin etkileneceği, buz ve kar örtüsünün azalacağı, deniz seviyesinin yükseleceği, okyanusların asitliği artacağı, ekstrem olayların sıklığı, yoğunluğu ve süresinin artacağı, değişik ekosistem özelliklerinin görüleceği beklenmektedir. Artış ve değişiklik göstermesi beklenen tüm bu hadiselerin, insan sağlığına yönelik tehditleri artıracağı da kaçınılmazdır. Bu sebeple, iklimde gerçekleşen ve gerçekleşmesi muhtemel değişimlerin incelenmesi önem arz etmektedir. Türkiye’nin de içerisinde yer aldığı Doğu Akdeniz havzası, iklim değişikliğine en duyarlı bölgelerden biridir. Aynı zamanda Doğu Akdeniz havzası, Afrika ve Orta Doğu çöllerini içerdiği için bölgede sık gerçekleşen toz taşınımı sebebiyle aerosol miktarında artışlarla beraber hava kalitesinde düşüş yaşamaktadır. Bu çalışmada, öncelikli olarak Doğu Akdeniz Havzası geneli ve Türkiye için 1981-2010 dönemi sıcaklık ve yağış, 2003-2017 dönemi için ise aerosol değişimleri ve trendleri incelenmiştir. Gerçekleşen değişimlerin %95 güven aralığında olup olmadığını incelemek amacıyla verilere Mann-Kendall testi uygulanmıştır. Sonrasında ise, GFDL-ESM2M küresel iklim modelinin sıcaklık ve yağış gelecek öngörüleri tartışılmıştır.

Keywords

• İklim değişikliği,ERA-Interim modeli,Aerosol değişimi,Doğu Akdeniz Havzası,GFDL-ESM2M küresel iklim modeli

References

1. Alder, J.R., and Hostetler, S.W. 2013. CMIP5 Global Climate Change Viewer. US Geological Survey.
2. Alder, J.R. (Originator), Hostetler, S.W. (Originator), Great Northern Landscape Conservation Cooperative (administrator), 2017-06-22 (creation), 2017-06-22 (lastUpdate), CMIP5 Global Climate Change Viewer (GCCV).
3. Akçakaya, A., Atay, H. ve Demir, Ö., 2013. İklim Değişikliği Senaryolarında Yeni Dönem: Paralel Yaklaşım Ve Temsili Konsantrasyon Rotaları (RCPS), 6th Atmospheric Science Symposium, 3 - 5 Haziran 2013, İstanbul.
4. Akçakaya, A., Sümer, U.M., Demircan, M., Demir, Ö., Atay, H., Eskioğlu, O., Gürkan, H., Yazıcı, B., Kocatürk, A., Şensoy S., Bölük, E., Arabacı, H., Açar, Y., Ekici, M., Yağan, S, Çukurçayır, F. 2015. Yeni Senaryolarla Türkiye İklim Projeksiyonları ve İklim Değişikliği-TR2015-CC. Meteoroloji Genel Müdürlüğü yayını, 149 s., Ankara.
5. Balsamo, G., Albergel, C., Beljaars, A., Boussetta, S., Brun, E., Cloke, E., Dee, D., Dutra, E., Sabater, J. M., Pappenberger, F., Rosnay, P., Stockdale, T., Vitart, F., 2015. ERA-Interim/Land: a global land surface reanalysis data set, Hydrology and Earth System Sciences, 19, 389–407.
6. Climate reanalyser, http://cci-reanalyzer.org/ (Erişim Tarihi: 01.10.2018).
7. Dee, D.P., Uppala, S. M., Simmons, A.J., Berrisford, P., Poli, P.,Kobayashi, S., Andrae, U., Balmaseda, M.A., Balsamo, G., Bauer, P., Bechtold, P., Beljaars, A.C. M., van de Berg, L., Bidlot, J., Bormann, N., Delsol,C., Dragani, R., Fuentes, M., Geer, A. J., Haimberger, L., Healy, S.B., Hersbach, H., Holm, E.V., Isaksen, L., Kallberg, P., Köhler, M., Matricardi, M.,McNally, A.P., Monge-Sanz, B. M., Morcrette, J.J., Park, B. K., Peubey, C., de Rosnay, P., Tavolato, C., Thepaut, J. N., Vitart, F., 2011. The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 137(656), 553–597.
8. Dunne, J. P., John, J. G., Shevliakova, E., Stouffer, R. J., Krasting, J. P., Malyshev, S. L., et al. 2013. GFDL’s ESM2 global coupled climate-carbon Earth system models. Part II: Carbon system formulation and baseline simulation characteristics. Journal of Climate, 26, 2247–2267.

9. Evans J.P., 2009. 21st century climate change in the Middle East. Climatic Change, 92, 417–432.
10. GFDL, Earth System Models, Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, https://www.gfdl.noaa.gov/earth-system-model/ (Erişim Tarihi: 30.10.2018).
11. Gümüş, V. ve Yenigün, K. (2006, 11-13 Ekim). Aşağı Fırat Havzası Akımlarının Trend Analizi İle Değerlendirilmesi, 7. Uluslararası İnşaat Mühendisliğinde Gelişmeler Kongresinde sunuldu, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul.
12. Hansen, J., Sato M., Ruedy R., Lacis A. and Oinas V., 2000. Global warming in the twenty-first century: An alternative scenario. Proceedings of the National Academy of Sciences, 97(18), 9875-9880.
13. IPCC, International Panel on Climate Change. (2014). Climate change 2014 synthesis report: Summary for policymakers. http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/syr/AR5_SYR_FINAL_SPM.pdf (Erişim Tarihi: 10.05.2018).
14. Kitoh, A., Hosaka, M., Adachi, Y., and Kamiguchi, K., 2005. Future projections of precipitation characteristics in East Asia simulated by the MRI CGCM2, Advances in Atmospheric Sciences, 22(4), 467–478.
15. Levy R.C., Remer L.A., Klediman R.G., Mattoo S., Ichoku J., Kahn R., and Eck T.F., 2010. Global evaluation of the Collection 5 MODIS dark-target aerosol products over land, Atmos. Chem. Phys., 10, 10399-10420.
16. Oğuz, K., Pekin, M.A., Gürkan, H., Oğuz, E., Coşkun, M., 2017. Doğu Akdeniz havzasında kuraklığın era interim verileri ile belirlenmesi, Anadolu Tarım Bilim. Dergisi/Anadolu J Agr Sci, 32, 229-236.
17. Ozturk, T., Ceber, Z.P., Türkeş, M., Kurnaz, M.L. 2015. Projections of climate change in the Mediterranean Basin by using downscaled global climate model outputs. International Journal of Climatology, 35, 4276–4292.
18. Samset, B. H. 2016. Aerosols and Climate, Oxford Research Encyclopedia of Climate Science, Oxford University Press USA.
19. Stocker, T.F., Qin D., Plattner, G.K., Tignor, M., Allen S.K., Boschung, J., Nauels, A., Xia, Y., Bex, V., Midgley, P.M. 2013. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Summary for Policymakers. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press: Cambridge, UK and New York, NY, 27 pp.
20. United States Environmental Protection Agency. 2017. Climate change: Basic information. https://www.epa.gov/climatechange/climate-change-basic-information (Erişim Tarihi: 05.01.2018).
21. Wratt and Mullan, Available: https://www.niwa.co.nz/our-science/climate/information-and-resources/clivar/models. (Erişim Tarihi: 21.06.2018).
22. Yukimoto, S., A. Noda, T. Uchiyama, S. Kusunoki and A. Kitoh, 2006. Climate changes of the twentieth through twenty-first centuries simulated by the MRI-CGCM2.3, Papers in Meteorology and Geophysics, 56, 9-24.