Investigation of Changes in Extreme Climate Change Indices in the Eastern Anatolia and Southeastern Anatolia Regions

Abstract

Climate change is a global scale issue that today poses serious impacts not only on environmental but also on economic and social areas. This work aims to examine the changes over time in extreme climate indices in the Eastern Anatolia and Southeastern Anatolia Regions. Extreme climate change indices obtained from daily temperature and precipitation data for 17 meteorological stations between 1973 and 2023 were analyzed using Mann-Kendall, Sen's Slope Test and Innovative Şen Method. Significant increases in temperature indices and decreases in indices related to cold were identified in both regions. In terms of precipitation indices, regional differences are prominent, with significant increases observed in some provinces while decreases were noted in others. The potential changes that might occur as a results of climate change in the regions, along with their environmental effects, should not be overlooked in terms of the damage they may cause to our country's economy. The findings indicate that climate change affects not only natural systems but also applied fields such as civil engineering.

Keywords

• Eastern Anatolia Region
• Southeastern Anatolia Region
• Mann-Kendall
• Sen’s Slope Test
• Innovative Sen Method
• Trend Analysis

Doğu Anadolu ve Güneydoğu Anadolu Bölgelerinde Ekstrem İklim Değişikliği İndekslerindeki Değişimlerin İncelenmesi

Öz

İklim değişikliği, günümüzde yalnızca çevresel değil, aynı zamanda ekonomik ve sosyal alanlarda da ciddi etkiler oluşturan küresel ölçekli bir sorundur. Bu çalışma, Doğu Anadolu ve Güneydoğu Anadolu Bölgelerinde ekstrem iklim indekslerinde zamanla meydana gelen değişimleri incelemeyi amaçlamaktadır. 1973–2023 yılları arasında 17 meteoroloji istasyonuna ait günlük sıcaklık ve yağış verileri kullanılarak elde edilen ekstrem iklim değişikliği indeksleri, Mann-Kendall, Sen’in Eğim Testi ve Yenilikçi Şen Yöntemi ile analiz edilmiştir. Her iki bölgede sıcaklık indekslerinde anlamlı artışlar, soğuklukla ilgili indekslerde ise azalışlar tespit edilmiştir. Yağış indekslerinde ise bölgesel farklılıklar öne çıkmakta; bazı illerde anlamlı artış, bazılarında ise azalış eğilimleri gözlemlenmektedir. Bölgelerde iklim değişikliği sebebiyle meydana gelebilecek değişimlerin çevresel etkilerle beraber, ülkemiz ekonomisine vereceği zarar da göz ardı edilmemelidir. Bulgular, iklim değişikliğinin yalnızca doğal sistemleri değil, inşaat mühendisliği gibi uygulamalı alanları da doğrudan etkilediğini göstermektedir Bu nedenle iklim değişikliği ile mücadele, yalnızca çevresel bir sorumluluk değil, aynı zamanda mühendislik ve kent planlama süreçlerinin de ayrılmaz bir parçası olmalıdır.

Anahtar Kelimeler

• Doğu Anadolu Bölgesi
• Güneydoğu Anadolu Bölgesi
• Mann-Kendall
• Sen'in Eğim Testi
• Yenilikçi Şen Yöntemi
• Trend Analizi

Kaynakça

1. Abbass K., Qasim MZ., Song H., Murshed M., Mahmood H., Younis I. A review of the global climate change impacts, adaptation, and sustainable mitigation measures. Environmental Science and Pollution Research 2022; 29: 42539–42559. https://doi.org/10.1007/s11356-022-19718-6
2. Aditya F., Gusmayanti E., Sudrajat J. Rainfall trend analysis using Mann-Kendall and Sen’s slope estimator test in West Kalimantan. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 2021; 893(1): 012006.
3. Akbaş E., Çelik R., Eşit M. Mann-Kendall, Spearman Rho ve Yenilikçi Şen yöntemlerinin meteorolojik veriler kullanılarak değerlendirilmesi: Batman Bölgesi örneği. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 2023; 28(1): 239-251. https://doi.org/10.53433/yyufbed.1165696
4. Altunay A. Mann-Kendall-Sen Trend yöntemi ile Türkiye’deki klimatolojik verilerin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Coğrafya Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, Çanakkale, Türkiye, 2016.
5. Asikoğlu OL., Alp H., Temel I. Modified data classification for extreme values in Şen’s innovative trend analysis: A comparative trend study for the Aegean and Eastern Anatolia Regions of Türkiye. Theoretical and Applied Climatology 2024; 155: 8415-8434. https://doi.org/10.1007/s00704-024-05129-9
6. Biberoğlu E. Küresel iklim değişikliğinin Türkiye yağış ve sıcaklıkları üzerindeki etkilerinin belirlenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Bölümü Hidrolik Hidroloji ve Su Kaynakları Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, İzmir, Türkiye, 2011.
7. Cosun F., Karabulut M. Kahramanmaraş’ta ortalama, minimum ve maksimum sıcaklıkların trend analizi. Türk Coğrafya Dergisi 2009; 53: 41–50. https://doi.org/10.17211/tcd.65166
8. Çeribaşı G. Şen Yöntemi ve Trend Yöntemleri Kullanılarak Doğu Karadeniz Havzasının yağış verilerinin analiz edilmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 2019; 9(1): 254–264. https://doi.org/10.21597/jist.439569

9. Çoban E. İklim değişikliğinin Türkiye genelindeki yağış eğilimlerine etkisinin araştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, Isparta, Türkiye, 2013.
10. Deniz A., Toros H., Incecik S. Spatial variations of climate indices in Turkey. International Journal of Climatology 2011; 31(3): 394-403. https://doi.org/10.1002/joc.2081
11. Emek MF. Doğu Anadolu Bölgesi yıllık ve aylık toplam yağışların trend analizi. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, Erzurum, Türkiye, 2014.
12. Ergün M., Fırat B., Tuncer G., Sönmez O. Küçük Menderes Havzasında Mann Kendall ve Şen’in eğimi yöntemleri kullanılarak meteorolojik değişkenlerin trend analizi. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi 2024; 14(2): 1–12. https://doi.org/10.7212/karaelmasfen.1459907
13. Helsel DR., Hirsch RM. Statistical methods in water resources (Techniques of Water-Resources Investigations of the United States Geological Survey, Book 4, Chapter A3). U.S. Geological Survey. 96; 2002.
14. IPCC. Climate change 2022: Impacts, adaptation and vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press; 2022.
15. Karabulut M., Cosun F. Kahramanmaraş ilinde yağışların trend analizi. Coğrafi Bilimler Dergisi 2009; 7(1): 65–83.
16. Kartal V., Yavuz VS., Ariman S., Kaya K., Alkanjo S., Simsek O. Climate change trends in the Southeastern Anatolia region of Türkiye: Precipitation and drought. Journal of Water & Climate Change 2024; 15 (12): 5893-5919. https://doi.org/10.2166/wcc.2024.503
17. Kendall MG. Rank correlation methods. Griffin, London; 1975.
18. Kömüşcü AÜ., Aksoy M. Characterizing variability of spatial patterns of annual and seasonal precipitation of Turkey and identifying the probable driving factors including teleconnection patterns. Water & Climate Change 2024; 15(3): 1392-1416. https://doi.org/10.2166/wcc.2024.665
19. Krishna Priya SR., Naranammal N. Trend analysis of climate variables using non-parametric tests. Journal of Emerging Technologies and Innovative Research 2023; 10(9): 86–93.
20. Mann HB. Non-parametric tests against trend. Econometrica 1945; 13: 245–259.
21. Meals DW., Spooner J., Dressing SA., Harcum JB. Statistical analysis for monotonic trends (Tech Notes 6). U.S. Environmental Protection Agency, Tetra Tech, Inc; 2011.
22. Meteoroloji Genel Müdürlüğü (MGM). 2023 Yılı İklim Değerlendirmesi Raporu. T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı, Ankara; 2024.
23. Öğ B., Gürer T., Cengiz S., Öztürk A., Turan E., Özgür E. Doğu ve Orta Karadeniz Bölgesi yağışlarının aylık, mevsimlik ve yıllık trend analizi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 2024; 14(1): 131–148. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.1330442
24. Özgür E., Koçak K. Climatology of snowfall/total precipitation days over Turkey. Theoretical and Applied Climatology 2019; 137: 2487–2495. https://doi.org/10.1007/s00704-018-02753-0
25. Sen PK. Estimates of the regression coefficient based on Kendall’s tau, Journal of the American Statistical Association 1968; 63: 1379–1389.
26. Sensoy S., Türkoğlu N., Akçakaya A., Ekici M., Ulupınar Y., Demircan M., Atay H., Tüvan A., Demirbaş H. Trends in Turkey climate ındices from 1960 to 2010. 6th International Atmospheric Science Symposium 2013; İstanbul.
27. Şen Z. Innovative trend analysis methodology. Journal of Hydrological Engineering 2012; 17(9): 1042-1046. doi:10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0000556
28. Türkeş M. Küresel iklim değişikliği nedir? Temel kavramlar, nedenleri, gözlenen ve öngörülen değişiklikler. İklim Değişikliği ve Çevre 2008; 1(1): 26–37.
29. Younis RMHA. The impact of climate change on civil engineering projects. International Journal of Civil and Environmental Engineering Research 2025; 12(2): 95-97.