Examination of the Ankara surface heat island with detailed data

Abstract

The urban heat island (UHI) effect, driven by climate change and rapid urbanization, has become globally significant. In Ankara, accelerated urban transformation and sprawl have intensified UHI, making it a crucial research topic for residents. This study analyzes Ankara’s land surface temperatures and trends (2000–2022) using MODIS data, including July–January temperature differences. Highest temperatures occurred in western industrial and main transport areas; positive UHI observed in metropolitan and suburban zones, while valleys act as cooling corridors. Mann-Kendall trend analyses indicate significant increasing and decreasing land surface temperature trends in newly developing centers along the city’s western corridor in July. The study emphasizes the importance of microclimate-based urban planning decisions. Limiting UHI effects in Ankara requires maintaining green continuity in microclimatic valleys, protecting open areas south of the Çubuk River Valley at the metropolitan scale, and preserving open water surfaces rather than constructing culverts.

Keywords

• Surface heat island (SHI)
• Cooling Corridor
• MODIS

Ankara yüzey ısı adasının detaylı verilerle incelenmesi

Öz

Yüzey ısı adası (YIA) etkisi, küresel iklim değişikliği ve hızlı kentleşmenin oluşturduğu eş zamanlı baskılar nedeniyle günümüzde uluslararası ölçekte önem kazanan bir araştırma konusudur. Ankara’da, son yıllarda hızlanan kentsel dönüşüm ve kentsel yayılma süreçleri, YIA etkisini artırmış, şehirde yaşayan nüfus açısından araştırılması gereken bir konu haline gelmiştir. Bu çalışma, 2000–2022 dönemine ait MODIS Terra ve Aqua uydu verileri kullanılarak Ankara’da yüzey sıcaklıkları (YS) ve YS eğilimlerinin sistematik bir şekilde analiz edilmesini; ayrıca temmuz ve ocak aylarına ait yüzey sıcaklıkları arasındaki farkların (ΔYS) incelenmesini amaçlamaktadır. Çalışmada en yüksek sıcaklıklar batı koridorundaki sanayi bölgelerinde, ana ulaşım hatlarında tespit edilmiştir. Şehir metropolitan alanı yanı sıra banliyö karakterli yerleşme alanlarında da pozitif YIA özelliği izlenmiştir. Çubuk, Bayındır, İmrahor, Mogan vadileri soğuma koridoru işlevi görerek sıcaklıkları düşürmektedir. Mann- Kendall eğilim analizlerinde temmuz ayında şehrin batı koridoru boyunca yeni gelişen merkezlerde YS şiddetli anlamlı azalış-artış eğilimindedir. Çalışma, şehir planlamasında mikro iklim gözlemlerine dayalı kararların önemini vurgulamakta; Ankara’da YIA etkisinin sınırlandırılabilmesi için şehir çevresindeki mikroklimatik vadilerde yeşil alan sürekliliğinin sağlanması, metropol ölçeğinde ise Çubuk Çayı Vadisi güneyindeki açık alanların korunması ve menfez çalışmalarındansa açık su yüzeylerinin muhafaza edilmesinin kritik rol oynadığını ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Yüzey ısı adası
• Soğuma koridoru
• MODİS
• Mann-Kendall

References

1. Ankara Büyükşehir Belediyesi. (2023). Tarihsel gelişi, planlama süreci. https://www.ankara.bel.tr/
2. Bhang, K. J., and Park, S. S. (2009). Evaluation of the surface temperature variation with surface settings on the urban heat island in Seoul, Korea, using Landsat-7 ETM+ and SPOT. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 6(4), 708-712. https://doi.org/10.1109/LGRS.2009.2023825
3. Bostancı, S., Aliefendioğlu, Y. (2024). Türkiye’de büyükşehirlerde kent içi ulaşım sorunları ve çözüm önerileri: Ankara ili örneği. Kent Akademisi, 17(2), 346–368. https://doi.org/10.35674/kent.1408317
4. Çiçek, İ. (2004). Ankara’da şehirleşmenin yağış üzerine etkisi. Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 14(1), 1–17. https://www.acarindex.com/firat-universitesi-sosyal-bilimler-dergisi/ankara39da-sehirlesmenin-yagis-uzerine-etkisi-656211
5. Çiçek, İ. (2005). Ankara’da şehir ve kırsal sıcaklık farklarındaki değişiklikler (1970-2002). Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 15(2), 1–16. https://dergipark.org.tr/tr/pub/firatsbed/issue/45191/565904
6. Çiçek, İ., Doğan, U., (2005). Ankara’da şehir ısı adasının incelenmesi. Coğrafi Bilimler Dergisi, 3(1), 57–72. https://doi.org/10.1501/Cogbil_0000000049
7. Çiçek, İ., Türkoğlu, N. (2009). The effects of urbanization on water vapour pressure in a semi-arid climate. Theoretical and Applied Climatology, 95(1–2), 125–134. https://doi.org/10.1007/s00704-007-0363-8
8. Çiçek, İ., Yılmaz, E., Türkoğlu, E. ve Çalışkan, O. (2013). Ankara şehrinde yüzey sıcaklıklarının arazi örtüsüne göre mevsimsel değişimi. International Journal of Human Sciences, 10(1), 621–640. https://www.researchgate.net/publication/235886906_Seasonal_variation_of_surface_temperature_based_on_land_cover_in_Ankara

9. Diren Üstün, D. H., Kaplan, E., Ünal, Y. (2022). İstanbul’da şehir ısı adası ve kentsel gelişim senaryolarına bağlı değişimi. Çevre İklim ve Sürdürülebilirlik, 23(1), 55–68. https://dergipark.org.tr/tr/pub/itucis/issue/68628/1084267
10. Duman Yüksel, Ü. (2005). Ankara kentinde kentsel ısı adası etkisinin yaz aylarında uzaktan algılama ve meteorolojik gözlemlere dayalı olarak saptanması ve değerlendirilmesi üzerine bir araştırma (Yayın No. 529669) [Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/
11. Duman Yüksel, Ü. ve Yılmaz, O. (2008). Ankara kentinde kentsel ısı adası etkisinin yaz aylarında uzaktan algılama ve meteorolojik gözlemlere dayalı olarak saptanması ve değerlendirilmesi̇. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 23(4), 937–952. https://dergipark.org.tr/tr/pub/gazimmfd/issue/6678/88558
12. Erol, O. (1973). Ankara şehri çevresinin jeomorfolojik ana birimleri. Ankara Üniversitesi Dil ve Tarih-Coğrafya Fakültesi Coğrafya Araştırmaları Enstitüsü. European Environment Agency. (2012). Stuttgart: combating the heat island effect and poor air quality with green ventilation corridors. European Environment Agency. https://climate-adapt.eea.europa.eu/
13. Geçen, R., ve Aytemur, D. (2022). Termal uzaktan algılama görüntüsü ile Hatay ili yer yüzey sıcaklığının belirlenmesi, yer şekilleri ve arazi örtüsüyle ilişkilendirilmesi. Çukurova Araştırmaları, 8(3), 514-534. http://dx.doi.org/10.29228/cukar.66583
14. Hwang, R. L., Lin, T. P., and Matzarakis, A. (2011). Seasonal effects of urban street shading on long-term outdoor thermal comfort. Building and Environment, 46(4), 863–870. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2010.10.017
15. Kendall, M. G. (1970). Rank correlation methods (2nd ed.). Griffin. Kimyon, D., Serter, G. (2015). Atatürk Orman Çiftliği’nin ve Ankara’nın değişimi dönüşümü. Planlama Dergisi, 25(1), 44–63. https://dx.doi.org/10.5505/planlama.2015.91300
16. Mann, H. B. (1945). Nonparametric tests against trend. Econometrica, 13(3), 245–259. https://doi.org/10.2307/1907187
17. NASA/Level-1 and Atmosphere Archive and Distribution System. (2022). MODIS Terra and Aqua satellite data. NASA. https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov
18. NOAA. (2025). Assessing the global climate in 2024. National Centers for Environmental Information. https://www.ncei.noaa.gov/news/global-climate-202413
19. Oğuz, H., Doygun, N., Kısakürek, S., ve Özçalık, M. (2019). Calculating surface temperature of Izmir, Turkey. ArtGRID: Journal of Architecture, Engineering and Fine Arts. https://www.acarindex.com/artgrid-journal-of-architecture-engineering-and-fine-arts/calculating-surface-temperature-of-izmir-turkey-1010932
20. Oke, T. R. (2002). Boundary layer climates (2nd ed.). Routledge.
21. Öz, A. (2009). Kuzey Ankara kentsel dönüşüm projesinin peyzaj mimarlığı açısından değerlendirilmesi (Yayın No. 256262) [Yüksek lisans tezi, Ankara Üniversitesi]). YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/
22. Özgür, M. E. (2003). XXI. yüzyılın başında Türkiye nüfusu. Coğrafi Bilimler Dergisi, 1(1), 43–53. https://doi.org/10.1501/Cogbil_0000000030
23. Şahin, M., Yıldız, B. Y., Şenkal, O., Peştemalcı, V. (2011). Uydu verileri kullanılarak İzmir şehir merkezinin yer yüzey sıcaklığının tahmini. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 15(1), 36–45. https://doi.org/10.19113/sdufbed.95357
24. Şenbil, M., Yetişkul Şenbil, E. (2020). Türkiye’de son dönem otomobilleşme: 2007–2018 arası iller bazında analizler. İdealkent, 11(29), 373–405. https://doi.org/10.31198/idealkent.712272
25. Şenlik, Y. F., Yılmaz, E. (2023). MODIS verilerine göre İzmir ve Manisa şehirleri ve çevresinde yüzey sıcaklık dağılışı ve eğilimleri. Ege Coğrafya Dergisi, 32(1), 51–69. https://doi.org/10.51800/ecd.1223028Şenlik, Y. F.,
26. Çiçek, İ. (2025). MODIS-AQUA verilerine göre Bursa şehri ve çevresinde yüzey sıcaklıklarının dağılışı. Türk Coğrafya Dergisi, (87), 79–97. https://doi.org/10.17211/tcd.1642864
27. Şensoy, S., Demircan, M., Arabacı, H., Akçakaya, A., Bölük, E., Coşkun, M. (2017, Temmuz 5–7). İklim ve şehirleşme: Minimum sıcaklık trendleri [Konferans bildirisi]. IV. Türkiye İklim Değişikliği Kongresi (TİKDEK 2017), İstanbul, Türkiye. https://www.researchgate.net/publication/318402275
28. Tekeli, İ., Altaban, Ö., Güvenç, M., Türel, A., Günay, B., Bademli, R. (1987). Ankara 1985’den- 2015'e: Kent makro formu çalışması. Ajans İletim.
29. Topuz, M., Geçen, R. (2021). Silifke ve Erdemli ilçe merkezlerinin yer yüzey sıcaklığına etkisi. Çukurova Araştırmaları, 7(3), 439-453. http://dx.doi.org/10.29228/cukar.54129
30. Tuğaç, Ç. (2022). İklim değişikliği krizi ve şehirler. Çevre, Şehir ve İklim Dergisi, 1(1), 38–60 https://dergipark.org.tr/tr/pub/csid/issue/69388/1102221
31. Türkiye İstatistik Kurumu. (2023a). 1927–2022 Ankara nüfusu tarihsel değişimi, Türkiye İstatistik Kurumu. https://data.tuik.gov.tr
32. Türkiye İstatistik Kurumu. (2023b). Nüfus artış hızı. Türkiye İstatistik Kurumu. https://www.tuik.gov.tr
33. Türkiye İstatistik Kurumu. (2023c). Türkiye İllere göre motorlu kara taşıtları sayısı, Türkiye İstatistik Kurumu. https://data.tuik.gov.tr
34. World Bank. (2018). World Bank staff estimates based on the United Nations Population Division's World Urbanization Prospects: 2018 Revision. World Bank. https://data.worldbank.org
35. Yazgan, G. (2018). Konut politikalarının kentleşme sürecine etkisi: Ankara kenti örneği [Dönem projesi, Ankara Üniversitesi].https://dspace.ankara.edu.tr/server/api/core/bitstreams/5656fd8d-2222-4ae8-8b5c-81b8a16d37dc/content
36. Yılmaz, E. (2013). Ankara şehrinde ısı adası oluşumu (Yayın No. 336553) [Doktora tezi, Ankara Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
37. Yılmaz, E., ve Çiçek, İ. (2016). Türkiye Thornthwaite iklim sınıflandırması. Journal of Human Sciences, 13(3), 3973–3994. http://doi.org/10.14687/jhs.v13i3.3994 1996
38. Yılmaz, E. (2019). Mobil ölçümlerle Ankara şehir ısı adası. Coğrafi Bilimler Dergisi / Türkiye Coğrafya Bilimleri Dergisi, 17(2), 281–317.https://doi.org/10.33688/aucbd.600933