İklim Değişikliğinin Bilimsel Temelleri, Türkiye’ye Etkileri (İklimIN)

Çevre ve Şehircilik Bakanlığı (ÇŞB) tarafından yürütülen ve Avrupa Birliği hibeleri tarafından finanse edilen İklim Değişikliği Alanında Ortak Çabaların Artırılması Projesi (İklimIN) kapsamında 2019 yılı boyunca devam eden iklim değişikliği eğitimleri kısa bir süre önce tamamlandı. 12’si büyükşehir belediyesi olmak üzere toplamda 20 il ve çevresinde (komşu illerle birlikte yaklaşık 60 ilde) gerçekleştirilen eğitimler aracılığıyla yerel paydaşların iklim değişikliği ile mücadele alanında politika üretme, geliştirme ve uygulama kapasitelerinin artırılması ve karşılıklı bilgi alışverişi sağlandı. 17 modül halinde verilen eğitimlerin tamamına linkten ulaşabilirsiniz. Biz de eğitim modüllerinin kısa versiyonlarını iklimhaber.org okuyucularıyla paylaşarak, daha fazla insanın bu değerli bilgilere ulaşımını hedefliyoruz. İlk eğitim modülü olarak Prof. Dr. Murat Türkeş’in “İklim Değişikliğinin Bilimsel Temelleri, Türkiye’ye Etkileri” çalışmasından başlıyoruz.

Yazı: Prof. Dr. Murat Türkeş, Boğaziçi Üniversitesi

İklim Değişikliği Bilimi Modülünün birinci amacı, iklim değişikliğinin kavramsal ve kuramsal olarak ne olduğunu, iklim değişikliğinin kapsamını, nedenlerini ve anlaşılmasını ana çizgileri ile tartışmak ve iklim değişikliği konusunun bilimsel bir çerçeveye (iklim değişikliğinin fiziksel bilim temeli) oturmasını sağlamak olarak özetlenebilir. İkinci amacıysa, Dünya’da ve Türkiye’de gözlenen iklim değişikliği ile çeşitli seragazı salım senaryolarına dayanarak çalıştırılan iklim model kestirimlerine göre gelecekteki iklim değişikliği ve değişkenliğinin, hem var olan çok sayıda yayımlanmış hakemli makale ve bildirilerden hem de bu çalışma için gerçekleştirilen özgün analiz (çözümleme) ve değerlendirmelerden yararlanarak geniş açılı ve çok disiplinli bilimsel bir sentezini (bireşimini) yapmaktır.

Bugünkü bilgilerimize göre, küresel iklim, Yerküre’nin 4.6 milyar yıllık jeolojik geçmişinde tüm alan ve zaman ölçeklerinde değişme eğiliminde olmuştur. İklim, milyonlarca yıl boyunca yıllık ortalama yüzey sıcaklıklarının kutup (polar) bölgelerinde 10 derecenin üzerindeki hava sıcaklıklarıyla nitelenen çok sıcak koşullardan, inlandsis’lerin (buzul kalkanlarının ya da kıta buzullarının) orta enlem karalarının çoğunluğunu kapladığı buzul devirlerinde ya da çağlarındaki iklimler arasında salınım göstermiştir. Bazı varsayımlara göre, geçmişteki bazı soğuk dönemlerde Yerküre’nin tüm yüzeyi buzla kaplanmıştır (Kartopu Yerküre Hipotezi). Paleozoik’ten (Birinci Zaman) günümüze yaklaşık 545 milyon yıl uzunluğundaki zaman dizisi izgesinin, günümüze yakın bölümünde daha düşük genlikli dalgalanmaların, içinde bulunduğumuz yaklaşık son 10.000 yıllık Holosen dönemindeyse neredeyse bir yılın kendinden önceki yıla göre tam olarak aynı olduğu bir yılın gözlenmediği yıllar arası, onlarca ya da daha uzun yıllık zaman ölçeklerinde geliştiği görülür. Bu değişiklikler sırasında, Dünya’nın ve oluşmaya başladığı ilk zamanlardan beri Anadolu’nun fiziki coğrafyasında (yeryüzü şekilleri, hava ve iklimi, toprak ve bitki örtüsü, yüzey ve yeraltı suları, akarsu ve gölleri, buzulları, ekosistem, biyom ve biyolojik çeşitliliği, vb.) da çok önemli ve büyük değişiklikler gerçekleşmiştir.

Küresel iklim, atmosfer (havaküre), hidrosfer (suküre), buz küre, litosfer (taşküre) ve biyosfer (yaşamküre) olarak adlandırılan başlıca beş bileşeni bulunan ve bu bileşenler arasındaki karşılıklı etkileşimleri de içeren çok karmaşık bir sistemdir ve kısaca iklim sistemi olarak da adlandırılır. Bu kapsamda, iklimin kendi doğal değişkenliğinin dışındaki değişikliklere yol açan dış zorlamalar ve etmenler, iklim sisteminin alt sistemleri ile etkileşim içinde bulunan ve onlardan etkilenen değişiklikleri, örneğin Yerküre’nin katı kabuğundaki levha hareketleri ve volkanik püskürmeler, Güneş etkinliklerindeki değişimler ve Yerküre-Güneş arasındaki astronomik ilişkilerdeki değişiklikler gibi doğal olaylar ile asıl olarak sanayi devrimiyle birlikte atmosferin bileşimindeki antropojen (fosil yakıt kullanımı, ormanların yok edilmesi vb. gibi insan etkinlikleri) değişiklikleri içerir. Başka bir deyişle, dış zorlama ve etmenlerin neden olduğu iklim değişmeleri, iklim sisteminin dışındaki doğal olaylar ile antropojen zorlama ve etmenlerin denetiminde ve etkisiyle gelişir. Astronomik ilişkiler, Milankovitch döngüleri olarak da adlandırılan bir dizi dönemsel değişiklikleri içermekte ve uzun dönemli iklim değişmelerinin açıklanması açısından önemli kanıtlar sunabilmektedir.

Seragazlarının atmosferdeki birikimlerinin çeşitli insan etkinlikleri nedeniyle sanayi devriminden beri hızla artması sonucunda kuvvetlenen sera etkisinin en önemli sonucu, Yerküre’nin enerji dengesi üzerinde ek bir pozitif ışınımsal zorlama oluşturarak, dünya ikliminin daha sıcak ve daha değişken olmasını sağlamasıdır. Öte yandan, ister küresel isterse bölgesel ölçekte olsun, iklim değişikliği, ekstrem (aşırı) hava ve iklim olaylarının sıklığında, şiddetinde, alansal dağılışında, uzunluğunda ve zamanlamasında da önemli değişikliklerin gerçekleşmesine neden olmaktadır. Örneğin, alansal ve zamansal olarak yüksek bir değişkenlikle nitelenen yağışlarda, 1950-2011 döneminde dünyanın çeşitli bölgelerinde önemli azalış ve artış eğilimleri gözlenmiştir. Ayrıca, dünyanın birçok bölgesinde ve Türkiye’deki şiddetli yağış olaylarında da artışlar gözlenmiş; bazı ekstremlerde de önemli değişiklikler ortaya çıkmıştır.

Bir bölümü istatistiksel açıdan anlamlı olmak üzere, Türkiye’nin kış sıcaklıklarında hem artış hem de azalış eğilimleri görülür. Uzun süreli eğilimlere ilişkin istatistiksel sınamaların sonuçlarına göre, istatistiksel açıdan anlamlı (önemli) ısınma eğilimleri genel olarak Akdeniz Bölgesi’nde egemendir. Çok azı istatistiksel açıdan anlamlı olmak üzere, soğuma eğilimleri Karadeniz Bölgesi ile iç ve batı bölgelerinde görülür. İlkbahar ortalama hava sıcaklıkları, birkaç istasyon dışında, Türkiye’nin çok büyük bölümünde artma eğilimi gösterir. Özellikle Marmara, Ege, Akdeniz, İç Anadolu ve Güneydoğu Anadolu bölgelerinde gözlenen ısınma eğilimleri, istatistiksel açıdan önemlidir. Isınma eğilimleri, kentleşmenin hızlı ve yaygın, buna bağlı kentsel ısı adası etkilerinin kuvvetli olduğu İstanbul yöresinde, Ege ve Akdeniz bölgelerinin kıyı istasyonlarında ve Güneydoğu Anadolu Bölgesi istasyonlarında çoğunlukla %1 anlamlılık düzeyinde önemli ve klimatolojik olarak dikkat çekicidir. Yaz mevsiminde gözlenen kuvvetli ısınma eğilimleri, istasyonların büyük çoğunluğunda istatistiksel olarak %1 anlamlılık düzeyinde anlamlıdır. Bu durum bölgesel iklim değişikliği sinyallerinin kuvvetlenmesi açısından önemli ve üzerinde durulması gereken bir sonuçtur. Zaman dizisi çözümlemelerine göre, gözlenen ısınma eğilimi, kentleşme düzeyi ne olursa olsun neredeyse tüm istasyonlarda 1980’li yıllarla birlikte hızlanmış ve önemli bir sıçramayla birlikte yaklaşık son 20 yılda önemli bir sıcak döneme dönüşmüştür (zaman dizisi çizimleri burada verilmedi). Uzun süreli ortalamaya göre daha sıcak koşulların egemen olduğu bir döneme geçiş (iklim değişikliği sinyali), bazı istasyonlarda 1980’li yılların ortasında, bazılarındaysa 1990’ların başında gerçekleşmiştir. Sonbahar ortalama hava sıcaklıkları da çoğunlukla ısınma eğilimi gösterir. Birkaç istasyonda gözlenen soğuma eğilimi yalnız bir istasyonda istatistiksel açıdan önemliyken, gözlenen ısınma eğilimleri, Ege, Akdeniz ve İç Anadolu bölgelerinde çoğunluğu %1 anlamlılık düzeyinde istatistiksel olarak önemlidir.

Kuraklaşma Eğilimi ve Türkiye

Türkiye yağışlarındaki uzun süreli eğilimler ve değişimler incelendiğinde, genel olarak kış ve ilkbahar yağış toplamlarında Türkiye’nin Akdeniz yağış rejiminin egemen olduğu Marmara, Ege, Akdeniz ve Güneydoğu Anadolu bölgeleri ile İç ve Doğu Anadolu bölgelerinin iç ve güney bölümlerinde belirgin bir azalma eğiliminin (kuraklaşma) olduğu görülür. Kış mevsiminde Ege, Akdeniz ve Güneydoğu Anadolu bölgelerinde gözlenen kuraklaşma eğilimlerinin bazıları istatistiksel olarak önemlidir. Bu sonuç Türkiye için daha önce yapılan yağış eğilimleri ve değişimlerine ilişkin çalışmalarla genel olarak uyumludur. Başka bir deyişle, kış mevsiminde Türkiye’nin özellikle batı, güney ve karasal iç-güney bölgelerinde gözlenen kuraklaşma eğilimi, yaklaşık olarak bu bölgelerde 2008/2009-2009/2010 yıllarında egemen olan ortalamadan daha yağışlı (nemli) koşulların varlığına karşın sürmektedir. Bu sonuçlardan da anlaşılabileceği gibi, Türkiye’de gözlenen mevsimlik ve yıllık yağış eğilimleri, hava sıcaklıklarında gözlenen eğilimler kadar kuvvetli değildir; yağışlardaki değişmeler uzun süreli eğilimlerden çok, çeşitli değişim ve dalgalanma biçimleriyle birlikte kurak ve nemli (yağış) dönemlerin sıklıklarında ve büyüklüklerinde belirlenen önemli değişiklikler biçiminde olmaktadır. Yağış değişmelerinin alansal değişkenliği de kuvvetlidir. Sözü edilen bu kuraklaşma eğiliminden Türkiye’de en fazla, Ege, Akdeniz, Marmara, İç ve Güneydoğu Anadolu bölgeleri etkilenmiştir.

Yaklaşık son 50 yıllık dönemde özellikle kış ve yıllık yağış değişiklikleri dikkate alındığında, Türkiye’deki kuraklık olaylarının en şiddetli ve geniş yayılımlı olanları, 1971-1974, 1983-1984, 1989-1990 ve 2007-2008 dönemleri ile 1996 ve 2001 yıllarında oluşmuştur. Türkiye’nin büyük bölümünde etkili ve şiddetli su açığının ve yetersizliğinin yaşanmasına yol açan 2007-2008 kuraklığının ardından, 2009-2011 döneminde genel olarak uzun süreli ortalamadan ya da normal yağıştan daha nemli/yağışlı koşullar (yağışlı ya da ıslak devre) egemen olmuştur. Ancak, 2012 yılında karasal İç Anadolu ve Doğu Anadolu’nun bazı bölümlerinde yeniden etkili olmaya başlayan meteorolojik kuraklıklar, yaz kuraklığıyla birleşerek, 2013 yılının Türkiye’nin büyük bölümünde, özellikle karasal İç Anadolu ve Doğu Anadolu bölgeleri ile Orta ve Doğu Akdeniz, Doğu Marmara ve Orta Karadeniz bölümlerinde ortadan olağanüstü kurağa kadar değişen şiddette kurak geçmesine yol açmıştır. Sonuç olarak, 01 Ekim 2013-17 Ocak 2014 tarihleri arasında Türkiye geneli için hesaplanan kümülatif yağış tutarında, uzun yıllar ortalamasına göre %37.0 ve 2013 yılına göre de %47.4 oranında azalma gerçekleşti. 2013-2014 kuraklığı, 6 ay ve daha uzun zaman ölçekleri için hesaplanan SPI dağılış desenlerine bakıldığında açıkça görüleceği gibi, bir meteorolojik kuraklık olayı olmaktan çıkarak birçok bölgede ve yörede tarımsal ve hidrolojik kuraklıklara dönüşmüştür.

Ayrıca, uzun süreli klimatolojik gözlem dizilerinin çözümlemelerine dayanan güncel bulgulara göre, aşırı hava ve iklim olaylarındaki değişiklikler Türkiye’de, özellikle 1990’lı yıllarla birlikte yaz ve tropik gün sayılarındaki önemli artış, buna karşılık don olaylı ve kar yağışlı gün sayılarında belirgin azalma, yılın don olayı gözlenmeyen devresindeki uzama şeklinde gözlenmiştir. Örneğin, Türkiye’de 1950-2014 döneminde kaydedilen rekor maksimum ve minimum hava sıcaklıklarının yıllık sayılarındaki zamansal değişimler incelendiğinde, rekor minimum hava sıcaklığı frekansının 1950’li yıllardan günümüze doğru azaldığı görülmektedir. Buna karşın özellikle 2000’li yıllarla birlikte rekor maksimum hava sıcaklığı frekansında ise bir artış eğilimi olup, 1950 yılından bu yana rekor maksimum sıcaklık olaylarının yarısı 2000-2014 döneminde kaydedilmiştir. Genel olarak en yüksek sıcaklık değerleri 2000 yılında, en düşük sıcaklıklar ise 1950 yılında kaydedilmiştir. Rekor maksimum hava sıcaklıklarının frekansının arttığı son yıllarda, çoğunlukla kuvvetlenmiş ve uzun dönemli güney sektörlü yüzey ve sınır katmanı rüzgarları ile asıl olarak 850 hPa jeopotansiyel yükseklik düzeyinde gelişen güney sektörlü sıcak hava adveksiyonları gözlenmektedir.

Geçen yaklaşık son 10 yıllık dönemde (Ocak 2010-Şubat 2019) gözlenen hortum sayısının, ondan önceki 10 yıllık dönemde (Ocak 2000-Aralık 2009) gerçekleşen hortum olayı sayılarından belirgin olarak daha fazla olduğu bilinmektedir. Başka bir deyişle, son 10 yıllık dönemde hortum olaylarının sıklığında önceki yıllara göre belirgin bir artış söz konusudur. Ayrıca son 10 yıllık dönemde daha önce hiç hortum olayı kaydı olmayan Doğu Karadeniz ve Kuzeydoğu Anadolu bölümlerinde de hortum olaylarının oluşmaya başlaması dikkat çekicidir.

Gözlenen değişme ve eğilimlere ek olarak, iklim model benzeşimleri, genel olarak alt troposfer ve yüzey hava sıcaklıklarında öngörülen artış eğilimi, artan termal enerji (pozitif ışınımsal zorlama) ve hızlanan ve/ya da kuvvetlenen hidrolojik döngü ile bağlantılı olarak, 21. yüzyılda Dünya’nın birçok bölgesinde aşırı hava ve iklim olaylarının sıklık ve/ya da şiddetinde artışlar olabileceğini göstermektedir.

Örneğin HadGEM2 iklim modeli ve RCP4.5 salım senaryosuna göre, Türkiye’de 2070-2100 yılları arasında yaz mevsimi hava sıcaklıklarının 1970-2000 klimatolojisine göre 4-6.5 derece arasında artması beklenmektedir. Ortalama hava sıcaklıklarındaki artışlar, kış mevsimi için 3.5 derece dolaylarında seyrederken, ilkbahar ve sonbahar mevsiminde bu artışlar 4-4.5 dereceye kadar çıkabilecektir. RCP8.5 salım senaryosuna göreyse, Türkiye’de 2070-2100 yılları arasında yaz mevsiminde kestirimi yapılan hava sıcaklıklarının 1970-2000 klimatolojisine göre 5.5-7 derece arasında değişen bir değerde artması beklenmektedir. Kış mevsimi için, ortalama hava sıcaklıklarındaki artışının 4.5 derece dolayında olduğu, ilkbahar ve sonbahar mevsimleri için ise, doğuya gidildikçe artarak 5-7 derece arasında olduğu görülmektedir. Toplam yağış kestirimleri incelendiğinde, HadGEM2 iklim modeli ve RCP4.5 salım senaryosu kullanılarak yapılan benzeştirmede, Türkiye’de 2070-2100 yılları arasında 1970-2000 dönemi klimatolojisine göre yağış değişiminin kış mevsimi için ülkenin güneyinde 2 mm/gün kadar azalmasının, kuzeydoğusunda ise 1.6 mm/gün artmasının beklendiği görülür. Buna karşın, yaz mevsiminde yağışların negatif yönde çok az değişeceği, ilkbahar ve sonbaharda ise kış mevsimindeki eğilimin daha zayıf olacağı görülür. RCP8.5 salım senaryosu kullanılarak yapılan benzeştirmeye dayalı gelecek kestirimleri, RCP4.5 salım senaryosu çıktılarındaki eğilimlere çok benzer.

Eğitim modülünün tamamına ulaşmak için lütfen tıklayınız.