Changes and Trends Observed in Temperatures in Diyarbakır Basin Region for the Period 1964-2023

Abstract

The warming effect that has occurred globally since the Industrial Revolution poses a threat not only to human societies but also endangers the lives of many flora and fauna. For this reason, climate change and the global warming it causes are recognized as one of the most important environmental problems we face today. The impacts of global climate change are felt in different ways in different geographies of the earth. For example, Turkey and especially its southern regions are among the countries vulnerable to climate change due to its geographical location. In this study, the aim is to examine the temperature trends in the Diyarbakır Basin, a sub-district of the Tigris Section located within the boundaries of the Southeastern Anatolia Region. For this purpose, trend analyzes were applied to the annual average temperature, annual average maximum temperature and annual average minimum temperature records of Batman, Diyarbakır, Ergani and Siirt meteorological stations distributed in the study area for the years 1964-2023. These analyses were conducted using the Mann-Kendall Test, Spearman's RHO Test, Mann-Kendall Rank Correlation Test and Sen's Trend Method. According to the trend tests, statistically significant warming trends were found in the annual mean temperatures and annual mean maximum temperatures of all stations. Statistically significant warming trends were detected only in Ergani and Siirt stations for annual average minimum temperatures.

Keywords

• Diyarbakır Basin
• Climate Change
• Temperature
• Trend Analysis

Diyarbakır Havzası Yöresinde 1964-2023 Dönemi Sıcaklıklarında Gözlenen Değişim ve Eğilimler

Abstract

Sanayi devriminden bu yana küresel olarak gerçekleşen ısınma etkisi, insan toplumlarını tehdit ettiği gibi birçok flora ve fauna yaşamını da tehdit etmektedir. Bu nedenle iklim değişikliği ve yol açtığı küresel ısınma, günümüzde karşı karşıya olduğumuz önemli çevresel sorunlardan biri olarak kabul edilmektedir. Küresel iklim değişikliğinin yol açtığı etkiler, yer yüzünün farklı coğrafyalarında farklı şekillerde hissedilmektedir. Örneğin, Türkiye ve özellikle de güney bölgeleri sahip olduğu coğrafi konum itibariyle iklim değişikliğine karşı savunmasız ülkeler arasında yer almaktadır. Bu çalışmada, Güneydoğu Anadolu Bölgesi sınırları içerisinde yer alan Dicle Bölümünün bir yöresi olan Diyarbakır Havzasında (Diyarbakır Çanağı Yöresi), sıcaklık eğilimlerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç kapsamında, çalışma alanında dağılış gösteren Batman, Diyarbakır, Ergani ve Siirt meteoroloji istasyonlarının 1964-2023 yıllarına ait yıllık ve mevsimlik ortalama sıcaklık, ortalama maksimum sıcaklık ve ortalama minimum sıcaklık kayıtlarına trend analizleri uygulanmıştır. Bu analizler Mann-Kendall Testi, Spearman’s RHO Testi, Mann-Kendall Mertebe Korelasyon Testi ve Sen’s Trend Yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen trend testlerine göre, tüm istasyonların yıllık ortalama sıcaklıklarında ve yıllık ortalama maksimum sıcaklıklarında istatistiksel olarak anlamlı ısınma eğilimleri tespit edilmiştir. Yıllık ortalama minimum sıcaklıklarda ise sadece Ergani ve Siirt istasyonlarında istatistiksel olarak anlamlı ısınma eğilimleri tespit edilmiştir. Tüm istasyonların yaz mevsimi ortalama sıcaklıklarının kuvvetli ısınma eğilimi gösterdiği belirlenmiştir.

Keywords

• Diyarbakır Havzası
• İklim Değişikliği
• Sıcaklık
• Trend Analizi

References

1. Acar Deniz, Z., & Gönençgil, B. (2017). Türkiye sıcaklık ekstremlerindeki değişkenlikler. Coğrafya Dergisi, (35), 41-54.
2. Ahmad, I., Tang, D., Wang, T., Wang, M., & Wagan, B. (2015). Precipitation trends over time using Mann-Kendall and Spearman’s Rho tests in swat river basin, Pakistan. Advances in Meteorology, 2015, 1-15. https://doi.org/10.1155/2015/431860
3. Arınç, K. Doğal, beşerî, iktisadi ve siyasal yönleriyle Doğu ve Güneydoğu Anadolu Bölgeleri. Eser Ofset Matbaacılık.
4. Ashraf, M. S., Ahmad, I., Khan, N. M., Zhang, F., Bilal, A., & Guo, J. (2021). Streamflow variations in monthly, seasonal, annual and extreme values using Mann-Kendall, Spearmen’s Rho and innovative trend analysis. Water Resources Management, 35, 243–261. https://doi.org/10.1007/s11269-020-02723-0
5. Atalay İ., & Mortan, K. (2011). Resimli ve haritalı Türkiye bölgesel coğrafyası. İnkılap Kitapevi.
6. Aydın, S., Şimşek, M., Çetinkaya, G., ve Öztürk, M.Z. (2019). Erinç Yağış Etkinlik İndisine göre belirlenen Türkiye iklim bölgelerinin rejim karakteristikleri. 1. İstanbul Uluslararası Coğrafya Kongresi, Türkiye, s. 752-760.
7. Aykır, D. (2017). Türkiye’de ekstrem sıcaklık indislerinin eğilimlerinde şehirleşmenin etkisi. Türk Coğrafya Dergisi, (69), 47–57. https://doi.org/10.17211/tcd.306742
8. Bayer Altın, T. (2023). Long-term trends and variability in air temperatures of central Anatolia region, Turkey, for the period 1960–2021. Acta Geophysica, 71(4), 2031–2047. https://doi.org/10.1007/s11600-023-01077-6

9. Bayer Altın, T., Sadykova, D., & Türkeş, M. (2024). Evolution of long-term trends and variability in air temperatures of Kazakhstan for the period 1963–2020. Theoretical and Applied Climatology, 155, 1–26. https://doi.org/10.1007/s00704-023-04650-7
10. Ceccherini, G., Russo, S., Ameztoy, I., Marchese, A. F., & Carmona-Moreno, C. (2017). Heat waves in Africa 1981–2015, observations and reanalysis. Natural Hazards and Earth System Sciences, 17(1), 115–125. https://doi.org/10.5194/nhess-17-115-2017
11. Chrysanthou, A., Van der Schrier, G. E. J. M., Van den Besselaar, E. J. M., Klein Tank, A. M. G., & Brandsma, T. (2014). The effects of urbanization on the rise of the European temperature since 1960. Geophysical Research Letters, 41(21), 7716-7722. https://doi.org/10.1002/2014GL061154
12. Coşkun, S. (2020). Aras-Kura kapalı havzasının ortalama sıcaklık, yağış ve akım verilerinin trend analizi (Türkiye). Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 30(2), 29–42. https://doi.org/10.18069/firatsbed.713550
13. Çelebioğlu, T., Tayanç, M., & Halil, O. (2021). Determination of temperature variabilities and trends in Turkey. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 26(3), 1003–1020. https://doi.org/10.17482/uumfd.881416
14. Da Silva, R. M., Santos, C. A., Moreira, M., Corte-Real, J., Silva, V. C., & Medeiros, I. C. (2015). Rainfall and river flow trends using Mann–Kendall and Sen’s slope estimator statistical tests in the Cobres River basin. Natural Hazards, 77, 1205–1221. https://doi.org/10.1007/s11069-015-1644-7
15. Derbyshire, J., & Morgan, J. (2022). Is seeking certainty in climate sensitivity measures counterproductive in the context of climate emergency? The case for scenario planning. Technological Forecasting and Social Change, 182, 1-11. https://doi.org/10.1016/j.techfore.2022.121811
16. Doğaner, S. M. (2014). Türkiye iç bölgeleri. İstanbul Üniversitesi Açık ve Uzaktan Eğitim Fakültesi, Ders Notları. Erlat, E., Türkeş, M., & Aydin-Kandemir, F. (2021). Observed changes and trends in heatwave characteristics in Turkey since 1950. Theoretical and Applied Climatology, 145, 137–157. https://doi.org/10.1007/s00704-021-03620-1
17. Esen, F., & Avcı, V. (2019). Malatya Havzası’nda sıcaklık ve yağışın trend analizi. İnönü Üniversitesi Uluslararası Sosyal Bilimler Dergisi, 8(1), 230–246. https://doi.org/10.17211/tcd.1151639
18. Fang, F., Guo, J., Sun, L., Wang, J., & Wang, X. (2014). The effects of urbanization on temperature trends in different economic periods and geographical environments in northwestern China. Theoretical and Applied Climatology, 116, 227–241. https://doi.org/10.1007/s00704-013-0944-7
19. Giorgi, F., & Lionello, P. (2008). Climate change projections for the Mediterranean region. Global and Planetary Change, 63(2-3), 90-104. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2007.09.005
20. Gocic, M., & Trajkovic, S. (2013). Analysis of changes in meteorological variables using Mann-Kendall and Sen's slope estimator statistical tests in Serbia. Global and Planetary Change, 100, 172–182. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2012.10.014
21. Gunduz, F., & Zeybekoglu, U. (2024). Analysis of temperature and precipitation series of Hirfanli Dam Basin by Mann Kendall, Spearman’s Rho and Innovative Trend Analysis. Turkish Journal of Engineering, 8(1), 11–19. https://doi.org/10.31127/tuje.1177522
22. Gümüş, V. (2006). Fırat havzası akımlarının trend analizi ile değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Harran Üniversitesi.
23. Gürkan, H., Arabacı, H., Demircan, M., Eskioğlu, O., Şensoy, S., & Yazıcı, B. (2016). GFDL-ESM2M Modeli temelinde RCP4.5 ve RCP8.5 senaryolarına göre Türkiye için sıcaklık ve yağış projeksiyonları. Coğrafi Bilimler Dergisi, 14(2), 77–88. https://doi.org/10.1501/Cogbil_0000000174
24. IPCC, (2021). Climate Change 2021: The physical science basis. Contribution of working group I to the sixth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. Editor: Masson-Delmotte, V., Zhai, P., Pirani, A., Connors, S. L., Pean, C., Berger, S., Caud, N., Chen, Y., Goldfarb, L., Gomis, M. I., Huang, M., Leitzell, K., Lonnoy, E., Matthews, J. B. R., Maycock, T. K., Waterfield, T., Yelekçi, O., Yu, R., Zhou, B. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/9781009157896
25. İrcan, M. R., & Duman, N. (2022). Van Gölü Havzası’ndaki maksimum ve minimum sıcaklıkların trend analizi. Türk Coğrafya Dergisi, (80), 39–52. https://doi.org/10.17211/tcd.1079628
26. Keskin, M. E., Çakto, İ., Çetin, V., & Bektaş, O. (2018). Doğu Anadolu Bölgesi sıcaklık ve yağış trend analizi. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 6(2), 294–300. https://doi.org/10.21923/jesd.397353
27. Kızılelma, Y., Çelik, M., & Karabulut, M. (2015). İç Anadolu Bölgesinde sıcaklık ve yağışların trend analizi. Türk Coğrafya Dergisi, (64), 1–10. https://doi.org/10.17211/tcd.90494
28. Kocaoğlu, E., & Çağlıyan, A. (2022). Çanakkale yağış gözlem istasyonlarının homojenlik durumu ve yıllık yağışların trend analizi. Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 32(2), 391-408. https://doi.org/10.18069/firatsbed.1050556
29. Kum, G., & Kılıç, S. (2013). Şehirleşmenin sıcaklık ve yağış parametreleri üzerine etkisi: Gaziantep örneği. Sosyal Bilimler Dergisi, 3(6), 21-42.
30. Lin, H., Wang, J., Li, F., Xie, Y., Jiang, C., & Sun, L. (2020). Drought trends and the extreme drought frequency and characteristics under climate change based on SPI and HI in the upper and middle reaches of the Huai River Basin, China. Water, 12(4),1-19. https://doi.org/10.3390/w12041100
31. Lindner, M., Maroschek, M., Netherer, S., Kremer, A., Barbati, A., Garcia-Gonzalo, J., Seidl, R., Delzon, S., Corona, P., Kolström, M., Lexer, M. J., & Marchetti, M. (2010). Climate change impacts, adaptive capacity, and vulnerability of European forest ecosystems. Forest Ecology and Management, 259(4), 698–709. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2009.09.023
32. Malhi, G. S., Kaur, M., & Kaushik, P. (2021). Impact of climate change on agriculture and its mitigation strategies: A review. Sustainability, 13(3), 1-21. https://doi.org/10.3390/su13031318
33. Meinshausen, M., Nicholls, Z. R., Lewis, J., Gidden, M. J., Vogel, E., Freund, M., Beyerle, U., Gessner, C., Nauels, A., Bauer, N., Canadell, J. G., Daniel, J. S., John, A., Krummel, P. B., Luderer, G., Meinshausen, N., Montzka, S. A.,
34. Rayner, P. J., Reimann, S.,…Wang, R. H. (2020). The shared socio-economic pathway (SSP) greenhouse gas concentrations and their extensions to 2500. Geoscientific Model Development, 13(8), 3571–3605. https://doi.org/10.5194/gmd-13-3571-2020
35. Mokarram, M., Taripanah, F., & Pham, T. M. (2023). Investigating the effect of surface urban heat island on the trend of temperature changes. Advances in Space Research, 72(8), 3150–3169. https://doi.org/10.1016/j.asr.2023.06.048
36. Özdel, M. M. (2020). Diyarbakır Havzasında sıcaklık ve yağış parametrelerinin trend analizi. Yüksek Lisans Tezi, Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi.
37. Öztürk, M. Z., Çetinkaya, G., & Aydın, S. (2017). Köppen-Geiger iklim sınıflandırmasına göre Türkiye’nin iklim tipleri. Coğrafya Dergisi, (35), 17–27. https://doi.org/10.26650/JGEOG295515
38. Partal, T., & Yavuz, E. (2020). Batı Karadeniz Bölgesinde kuraklık indisleri üzerine trend analizi uygulanması. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 6(2), 345–353. https://doi.org/10.21324/dacd.643161
39. Pokhrel, Y., Felfelani, F., Satoh, Y., Boulange, J., Burek, P., Gädeke, A., Gerten, D., Gosling, S. N., Grillakis, M., Gudmundsson, L., Hanasaki, N., Kim, H., Koutroulis, A., Liu, J., Papadimitriou, L., Schewe, J., Schmied, H. M., Stacke, T., Telteu, C. E.,…Wada, Y. (2021). Global terrestrial water storage and drought severity under climate change. Nature Climate Change, 11, 226–233. https://doi.org/10.1038/s41558-020-00972-w
40. Salehi, S., Dehghani, M., Mortazavi, S. M., & Singh, V. P. (2019). Trend analysis and change point detection of seasonal and annual precipitation in Iran. International Journal of Climatology, 40(1), 308-323. https://doi.org/10.1002/joc.6211
41. Salmi, T., Maatta, A., Antilla, P., Ruoho-Airola, A., & Amnell, T. (2002). Detecting trends of annual values of atmospheric pollutants by the Mann-Kendall test and Sen's slope estimates-the excel template application MAKESENS (Publications On Air Quality, No: 31), Finnish Meteorological Institute.
42. Sen, P. K. (1968). Estimates of the regression coefficient based on Kendall's tau. Journal of the American Statistical Association, 63(324), 1379–1389. https://doi.org/10.1080/01621459.1968.10480934
43. Sözer, A. N. (1969). Beşerî ve iktisadi coğrafya açısından bir bölge araştırması Diyarbakır Havzası. İş Matbaacılık ve Ticaret.
44. Şensoy, S. (2022). 21. yüzyılın en büyük tehdidi: küresel iklim değişikliği. (ss. 19–46) İçinde Bektaş, A. (Ed), Küresel iklim değişikliği ve sosyo-ekonomik etkileri. Türk Akademisi Siyasi Sosyal Stratejik Araştırmalar Vakfı (TASAV). https://www.tasav.org/index.php/kuresel-iklim-degisikligi-ve-sosyo-ekonomik-etkileri.html
45. Terzi, Ö., & İlker, A. (2020). Kızılırmak Havzası’nda sıcaklık değerlerinin trend analizi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 24(3), 626–634. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.686484
46. Toros, H., Mokari, M. & Abbasnia, M. (2019). Regional variability of temperature extremes in the maritime climate of Turkey: a case study to develop agricultural adaptation strategies under climate change. Modeling Earth Systems and Environment, 5, 857–865. https://doi.org/10.1007/s40808-019-00572-4
47. Türkeş, M., Sümer, U. M., & Demir, 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: A Journal of the Royal Meteorological Society, 22(8), 947–977. https://doi.org/10.1002/joc.777
48. Türkeş, M., Akgündüz A., S., & Demirörs, Z. (2009). Palmer Kuraklık İndisi’ne göre İç Anadolu Bölgesi’nin Konya Bölümü’ndeki kurak dönemler ve kuraklık şiddeti. Coğrafi Bilimler Dergisi, 7(2), 129-144. https://doi.org/10.1501/Cogbil_0000000102
49. Türkeş, M. (2017). Türkiye’nin iklimsel değişkenlik ve sosyo-ekolojik göstergeler açısından kuraklıktan etkilenebilirlik ve risk çözümlemesi. Ege Coğrafya Dergisi, 26(2), 47–70.
50. WMO, (2023). Provisional State of the Global Climate 2023. World Meteorological Organization. https://wmo.int/files/provisional-state-of-global-climate-2023
51. Wu, L., Ma, X., Dou, X., Zhu, J., & Zhao, C. (2021). Impacts of climate change on vegetation phenology and net primary productivity in arid Central Asia. Science of the Total Environment, 796, 1-15. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.149055