Trend Analysis of Extreme Temperatures in Antakya Kahramanmaraş Graben between 1970-2020

Abstract

In the climate system, long or short-term changes have occurred on a global scale from past to present. These changes, which took place slowly due to natural reasons, caused deterioration in the ecological balance with the beginning of intensive industrialization movements in the 19th century. The Eastern Mediterranean basin, which includes the study area in Turkey, is among the areas most affected by climate change. Especially in summer, temperatures rise above the average and there is an increase in extreme weather events. In this study, the daily maximum and minimum temperatures of 4 stations on the Antakya- Kahramanmaraş graben covering the years 1970-2020 were used. A program called RClimdex, an R-based software, and Mann Kendall trend analysis technique were applied to examine the changes in temperature extremes. Using the RClimdex program, 15 climate indices recommended by WMO (World Meteorological Organization) and CLIVAR (Variability and Predictability of the Ocean-Atmosphere System) were produced. According to the results of the selected stations; while a decreasing trend was determined in cold extreme indices, statistically significant increases were experienced in hot extremes. Increases at the 95% significance level were observed in all stations during hot days and hot nights. On the other hand, decreases were observed in the number of frost days and cold period indices. Due to the increases in hot days, significant increases occurred in the temperatures measured during the day in the field, while significant increases were observed in the temperatures measured at night in the increases that occurred during the hot nights. It is predicted that changes in the extreme temperature regime in the Antakya- Kahramanmaraş Graben may have region-specific effects on the natural environment and ecosystem.

Keywords

• Antakya-Kahramanmaraş
• Climate İndices
• Extreme Temperature
• Mann Kendall

1970-2020 Yılları Arasında Antakya Kahramanmaraş Grabeninde Ekstrem Sıcaklıkların Trend Analizi

Öz

İklim sisteminde geçmişten günümüze küresel boyutta uzun veya kısa süreli değişmeler meydana gelmiştir. Öncesinde doğal nedenlerle yavaş bir şekilde gerçekleşen bu değişimler, 19. yüzyılda yoğun sanayileşme hareketlerinin başlamasıyla birlikte ekolojik dengede bozulmalara neden olmuştur. Türkiye’de çalışma alanını da içerisine alan Doğu Akdeniz havzası iklim değişiminden en çok etkilenen alanlar arasında yer almaktadır. Özellikle yaz dönemlerinde sıcaklıklar ortalamaların üzerine çıkarak ekstrem hava olaylarında artışlar yaşanmaktadır. Bu çalışmada Antakya- Kahramanmaraş grabeni üzerinde 1970-2020 yılları arasını kapsayan 4 istasyona ait günlük maksimum ve minimum sıcaklıkları kullanılmıştır. Sıcaklık ekstremlerinde meydana gelen değişimleri incelmek için R tabanlı bir yazılım olan RClimdex isimli bir program ve Mann Kendall trend analizi tekniğini uygulanmıştır. RClimdex programı kullanılarak WMO (Dünya Meteoroloji Organizasyonu) ve CLIVAR (Okyanus-Atmosfer Sisteminin Değişkenlik ve Öngörülebilirliği) önerdiği 15 adet iklim indisi üretilmiştir. Seçilen istasyonların sonuçlarına göre; soğuk ekstrem indislerde azalma eğilimi belirlenirken sıcak ekstremlerde istatistiksel olarak anlamlı artışlar yaşanmıştır. Sıcak gün ve sıcak gecelerde istasyonların tamamında %95 anlamlılık düzeyinde artışlar görülmüştür. Donlu gün sayıları ve soğuk devre süresi indislerinde ise azalmalar gözlenmiştir. Sıcak günlerdeki artışlar nedeniyle sahada gündüz ölçülen sıcaklıklarda önemli yükselmeler gerçekleşirken sıcak gecelerde meydana gelen artışlarda gece ölçülen sıcaklıklarda dikkate değer yükselmeler tespit edilmiştir. Antakya- Kahramanmaraş Grabeninde ekstrem sıcaklık rejiminde meydana gelen değişimlerin doğal çevre ve ekosistemi üzerinde, bölgeye has etkilerinin olabileceği ön görülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Antakya-Kahramanmaraş
• İklim İndisleri
• Ekstrem sıcaklık
• Mann Kendall

Kaynakça

1. Abbasnia, M., & Toros, H. (2020). Trend analysis of weather extremes across the coastal and non-coastal areas (case study: Turkey). Journal of Earth System Science, 129, 1-13.
2. Aykır, D. (2017). Türkiye’de ekstrem sıcaklık indislerinin eğilimlerinde şehirleşmenin etkisi. Türk Coğrafya Dergisi, (69), 47-57.
3. Aydın, K. & Karabulut, M. (2021). Türkiye’de sıcaklıklar ile yükselti ve enlem ilişkisi, Sosyal Bilimler Dergisi/The Journal of Social Sciences. Sosyal Bilimler Dergisi / The Journal of Social Science, Yıl: 8, Sayı: 53, Ağustos 2021, s. 501-519.
4. Aydın, K., & Karabulut, M. (2022). Konya’da Ekstrem Sıcaklık İndislerinde Gözlemlenen Eğilim ve Değişimlerin İncelenmesi. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, 34(4), 533-549.
5. Alexander, L. V., Zhang, X., Peterson, T. C., Caesar, J., Gleason, B., Klein Tank, A. M. G. & Vazquez‐Aguirre, J. L. (2006). Global observed changes in daily climate extremes of temperature and precipitation. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 111(D5).
6. Bartholy, J., & Pongrácz, R. (2007). Regional analysis of extreme temperature and precipitation indices for the Carpathian Basin from 1946 to 2001. Global and Planetary change, 57(1-2), 83-95.
7. Croitoru, A. E., & Piticar, A. (2013). Changes in daily extreme temperatures in the extra‐Carpathians regions of Romania. International Journal of Climatology, 33(8), 1987-2001.
8. Donat, M. G., Alexander, L. V., Herold, N., & Dittus, A. J. (2016). Temperature and precipitation extremes in century‐long gridded observations, reanalyses, and atmospheric model simulations. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 121(19), 11-174.

9. Durmuş, B., Bulut, İ. & Gönençgil, B. (2021). Antalya Bölümünde sıcaklık ve yağış indislerinin değişim analizleri. Türk Coğrafya Dergisi, (78), 91-108.
10. Erlat, E ve Yavaşlı, D. (2011). Ege Bölgesi’nde sıcaklık ekstremlerinde gözlenen değişim ve eğilimlerin değerlendirilmesi. Ankara Üniversitesi Çevrebilimleri Dergisi Cilt: 3, Sayı: 1, 25-37.
11. Fischer, E. M., & Schär, C. (2010). Consistent geographical patterns of changes in high-impact European heatwaves. Nature geoscience, 3(6), 398-403.
12. Frich, P. A. L. V., Alexander, L. V., Della-Marta, P., Gleason, B., Haylock, M., Tank, A. K., & Peterson, T. (2002). Observed coherent changes in climatic extremes during the second half of the twentieth century. Climate research, 19(3), 193-212.
13. Gönençgil, B., İçel, G. (2010) Türkiye’nin Doğu Akdeniz Kıyılarında Yıllık Toplam Yağışlarda Görülen Değişimler. Türk Coğrafya Dergisi (55), 1-12.
14. IPCC, (2001). "The Third Assessment Report". The Intergovernmental Panel on Climate Change, 22-47.
15. Jones, P. D., Lister, D. H., Osborn, T. J., Harpham, C., Salmon, M., & Morice, C. P. (2012). Hemispheric and large‐scale land‐surface air temperature variations: An extensive revision and an update to 2010. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 117(D5).
16. Kadıoğlu, M. (1997). Trends Surface Air Temperature Data Over Turkey, International Journal of Climatology, 17, 511-520
17. Kanber, R., Kapur, B. ve Tekin, S. (2007). İklim Değişimi-nin Tarımsal Üretim Sistemleri Üzerine Etkisinin Değerlendirilmesine Yönelik Yeni Bir Yaklaşım: ICCAP Projesi. Adana: Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü.
18. Karabulut, M. (2012). Doğu Akdeniz’de ekstrem maksimum ve minimum sıcaklıkların trend analizi. KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi Özel Sayı, 37, 44.
19. Karabulut, M. (2015). Drought analysis in Antakya-Kahramanmaraş Graben, Turkey. Journal of Arid Land, 7, 741-754.
20. Karabulut, M. & Topuz, M. (2019). Adana’da tropikal ve yaz günü sayılarındaki değişim ve eğilimler. 2. Uluslararası Akdeniz Sempozyumu, 23-25 Mayıs 2019, Bildiri Tam Metinleri Kitabı, s:108-126.
21. Kızılelma, Y., Çelik, M. & Karabulut, M. (2015). İç Anadolu Bölgesi’nde sıcaklık ve yağışların trend analizi. Türk Coğrafya Dergisi, (64), 1-10.
22. Kızılelma, Y., Karabulut, M. & Çetinkaya, S (2015). Antakya-Kahramanmaraş Grabeni tropikal ve yaz günü sayılarındaki değişim ve eğilimler. Coğrafyacılar Derneği Uluslararası Kongresi, 21-23 Mayıs 2015, Bildiriler Kitabı, s:175-183.
23. Kuglitsch, F. G., Toreti, A., Xoplaki, E., Della‐Marta, P. M., Zerefos, C. S., Türkeş, M., & Luterbacher, J. (2010). Heat wave changes in the eastern Mediterranean since 1960. Geophysical Research Letters, 37(4).
24. Koçman, A. (1993). Türkiye iklimi (No. 72). Ege Üniversitesi.
25. Korkmaz, H. (2008). Antakya-Kahramanmaraş Graben Alanında Kurutulan Sulak Alanların (Amik Gölü, Emen Gölü ve Gâvur Gölü Bataklığı) Modellerinin Oluşturulması. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 5(9), 19-37.
26. Mehmet, A. Ç., & Karabulut, M. (2014). Antakya-Kahramanmaraş Grabeninde Kızılçam (Pinus brutia Ten.) orman alanları ile yağış arasındaki ilişkilerin MODIS verileri (2000-2010) kullanılarak incelenmesi. Coğrafi Bilimler Dergisi, 12(1), 49-68.
27. Seneviratne, S. I., and Coauthors, 2012: Changes in impacts of climate extremes and their impacts on the natural physical environment. Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation, C. B. Field et al., Eds., Cambridge University Press, 109–230.
28. Sensoy, S., Türkoğlu, N., Akçakaya, A., Ekici, M., Demircan, M., Ulupinar, Y., & Demirbaş, H. (2013, April). Trends in Turkey climate indices from 1960 to 2010. In 6th Atmospheric science symposium (Vol. 24, p. 26).
29. Thornthwaite C W. 1948. An approach toward a rational classification of climate. Geographical Review, 38: 55–94.
30. Türkeş, M., Sümer, U. M., & Demir, İ. (2002). Türkiye’nin günlük ortalama, maksimum ve minimum hava sıcakları ile sıcaklık genişliğindeki eğilimler ve değişiklikler. Prof. Dr. Sırrı Erinç Anısına Klimatoloji Çalıştayı, 11(13), 89-106.
31. Türkeş, M., Koç, T. ve Sarış, F. (2007). Türkiye’nin Yağış Toplamı ve Yoğunluğu Dizilerindeki Değişikliklerin ve Eğilimlerin Zamansal ve Alansal Çözümlemesi. Coğrafi Bilimler Dergisi 5, 57-73.
32. Türkeş M, Koç T, Sariş F. 2009. Spatiotemporal variability of precipitation total series over Turkey. International Journal of Climatology, 29: 1056–1074.
33. Türkeş, M. (2010). Klimatoloji ve meteoroloji. Birinci Baskı, Kriter Yayınevi- Yayın No. 63, Fiziki Coğrafya Serisi No. 1, ISBN: 978-605-5863-39-6, 650 + XXII sayfa, İstanbul.
34. Türkeş, M., & Tatlı, H. (2011). Türkiye yağış bölgelerinin spektral kümeleme tekniğiyle belirlenmesi. In Proceedings of the National Geographical Congress with International Participation, İstanbul, Turkey (CD-ROM).
35. Turp, M. T., Öztürk, T., Türkeş, M., & Kurnaz, M. L. (2014). RegCM4. 3.5 bölgesel iklim modelini kullanarak Türkiye ve çevresi bölgelerin yakın gelecekteki hava sıcaklığı ve yağış klimatolojileri için öngörülen değişikliklerin incelenmesi. Ege Coğrafya Dergisi, 23(1), 1-24.
36. Topuz, M. (2017). Çukurova’da Yağışların Trend Analizi. Çukurova Araştırmaları Dergisi, 4(1), 173-181.
37. Thommen, O. (2005). Heat wave 2003 and mortality in Switzerland. Swiss medical weekly, 135(1314), 200-205.
38. Ünal, Y. S., Tan, E., & Mentes, S. S. (2013). Summer heat waves over western Turkey between 1965 and 2006. Theoretical and applied climatology, 112(1), 339-350.
39. Vincent, L. A., Peterson, T. C., Barros, V. R., Marino, M. B., Rusticucci, M., Carrasco, G., & Karoly, D. (2005). Observed trends in indices of daily temperature extremes in South America 1960–2000. Journal of climate, 18(23), 5011-5023.
40. Zhang, X., Aguilar, E., Sensoy, S., Melkonyan, H., Tagiyeva, U., Ahmed, N., & Wallis, T. (2005). Trends in Middle East climate extreme indices from 1950 to 2003. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 110(D22).
41. Zhang, P., Ren, G., Xu, Y., Wang, X. L., Qin, Y., Sun, X., & Ren, Y. (2019). Observed changes in extreme temperature over the global land based on a newly developed station daily dataset. Journal of Climate, 32(24), 8489-8509