Küresel İklim Değişikliği

Küresel İklim Değişikliği
Doç. Dr. Ecmel ERLAT
Ege Üniversitesi
Coğrafya Bölümü
İKLİM VE İKLİM DEĞİŞİKLİĞİ
• İklim, atmosfer, okyanuslar, kar ve buz
örtüsü ve bunlar arasındaki fiziksel,
kimyasal ve biyolojik ilişkileri içeren bir
sistemdir.
• Bu sistemin en kararsız ve en değişken
bileşeni ise atmosferdir.
• İklim, mevsimden mevsime, yıldan yıla
veya daha uzun zaman dilimleri içinde
doğal nedenlere bağlı olarak değişir.
ir
• Dünyanın jeolojik geçmişinde iklim birçok
kez değişme eğilimi göstermiştir.
• Günümüzden iki milyon yıl önce başlayan
Dördüncü Zaman'da 50 ila 100 binyıllık
periyotlar halinde buzul ve buzul arası
dönemler birbirini izlemiştir.
• Dünya'da buzul devrine ait koşulların ortadan
kalkmasına neden olan ısınma eğilimi
günümüzden 10-12 bin yıl önce başlamıştır.
ATMOSFERİN SERA ETKİSİ
• Atmosferde doğal olarak bulunan su
buharı, karbondioksit, metan, ozon gibi
gazların oranı çok azdır ancak bu gazların,
dünyanın enerji bilânçosu üzerindeki rolleri
çok büyüktür.
• Bu gazlar, güneşten gelen ışınların
atmosferden geçerek yeryüzüne
ulaşmasında bir engel oluşturmazlar.
• Ancak güneş ışınları
ile ısınan yeryüzünün
geceleri yaydığı
sıcaklık enerjisinin
büyük bir bölümünü
tutarlar.
Güneş ışınlarının
bir kısmı
uzaya geri yansır
Dünyanın yaydığı
ışınların bir kısmı
sera gazlarınca tutulur
• Böylece tıpkı seralarda olduğu gibi,
yeryüzü gündüzleri güneşten gelen ışınlar
ile ısınmakta, geceleri ise yeryüzünün
yaydığı sıcaklık enerjisinin atmosferde
sera gazları tarafından tutulması ile aşırı
soğumaktan kurtulmaktadır.
• Bu olaya “atmosferin doğal sera etkisi”
denilmektedir.
VENÜS
450 ºC
DÜNYA
15 ºC
MARS
- 53 ºC
• Şu anda dünyanın ortalama hava
sıcaklığı yaklaşık 15 ºC derecedir.
• Atmosferde sera gazları olmasaydı
dünyanın hava sıcaklığı –18 ºC olurdu.
KÜRESEL ISINMA
• Sanayi devriminden beri, fosil yakıtların
yakılması, ormansızlaşma, sanayi
süreçleri gibi çeşitli insan etkinlikleri sera
gazlarının atmosferdeki birikimlerini hızlı
arttırmıştır.
• Atmosferin doğal sera etkisinin
kuvvetlenmesi sonucunda, yeryüzünde
ve atmosferin alt bölümlerindeki sıcaklık
artışına “küresel ısınma” adı
verilmektedir.
• Atmosferde doğal sera etkisinin
kuvvetlenmesine yol açan insan kaynaklı
başlıca sera gazları
• Karbondioksit(CO2)
• Metan (CH4)
• Diazotmonoksit(N2O)
• Hidroflorokarbonlar (HFCs)
• Perflorokarbonlar(PFCs)
• Kükürt hekzoflorid (SF6)
KARBONDİOKSİT
• Buzullardan alınan örnekler atmosferdeki
CO2 birikiminin 8 bin yıl önce 260 ppm
olduğunu göstermektedir.
• Bu değer endüstri öncesi dönemde
yavaşça yaklaşık 280 ppm yükselmiştir.
KARBONDİOKSİT
• Son 11 000 yıldır doğal nedenlere bağlı CO2
değişimi yaklaşık 20 ppm civarındadır.
• Sanayi Devrimi öncesi 280 ppm olan CO2
birikimi 97 ppm artarak 2004 yılında 377 ppm’e
yükselmiştir (% 31 artış)
• Mauna Loa’nın ölçüm sonuçlarına göre;
• 1959 yılında 315.98 ppm olan atmosferdeki
yıllık ortalama CO2 birikiminin, 2004 yılında
377.38 ppm’e yükseldiğini gösteriyor.
• CO2 miktarındaki yıllık ortalama artış hızı 1.4
ppm dir.
• En yüksek yıllık artış hızı 2.87 ppmv ile 19971998 yılına aittir.
• Vostok buzul kayıtları, bugünkü CO2 seviyesinin
son 420 000 yılın en yüksek düzeyi olduğunu
göstermektedir.
METAN
• Metan atmosfere oksijensiz ortamda
organik maddelerin ayrışması sırasında
karışmaktadır.
• Günümüzde hayvancılık, kömür
madenciliği, doğal gaz ve petrol kuyuları,
pirinç tarımı bu gazın atmosferdeki
birikimini etkilemektedir.
• Her yıl insan kaynaklı 350-500 milyon ton
metan atmosfere bırakılmaktadır.
METAN
1000
1200
1400
1600
1800
2000
• Atmosferdeki metan miktarı Sanayi Devrimi
öncesine göre % 151 artış ile 700 ppb den 2000
yılında 1750 ppb’e yükselmiştir.
• Atmosferde yaklaşık 8-12 yıl kalmasına rağmen
sera etkisi CO2 göre 20 kat fazladır.
Diazotmonoksit
• Diazotmonoksit yakıt tüketimi, endüstriyel
süreçler ve özellikle tarımda suni gübre
kullanımı sonucu atmosferdeki birikimi
hızla artan bir diğer sera gazdır.
• Her yıl yaklaşık 7-13 milyon ton atmosfere
karışmaktadır.
Sanayi öncesi dönemde 270 ppb olan N2O,
günümüzde 314 ppb ulaşmıştır.
Hidroflorokarbonlar, Perflorokarbonlar,
Sülfür heksaflorid
• Endüstriyel süreçlerde çözücü kullanımı ve
halokarbonların tüketimi sırasında açığa
çıkarlar.
• Bu gazların bir diğer etkisi, dünyayı zararlı
güneş ışınlarından koruyan ozon
tabakasında incelmeye yol açmalarıdır.
• Her sera gazının ısıyı atmosferde tutma
özelliği ve atmosferde kalış süreleri
farklıdır.
• Karbondioksitin etkisinin 1 birim olarak
kabul edilmesi halinde, her bir maddenin
100 yıllık zaman dilimi içinde atmosferde
yarattığı göreceli etki “Küresel Isınma
Potansiyeli (GWP)” olarak
hesaplanmaktadır.
Sera
Gazları
Küresel Isınma
Potansiyeli (GWP)
Atmosferde kalış
süresi (yıl)
CO2
1
5-200
CH4
21
12
N2O
310
114
140-11 700
2- 50 000
23 900
3 200
HFCs
PFCs
SF6
Kaynak: IPPC 1996
Küresel iklimde
gözlenen
değişiklikler ve eğilimler
Küresel Ortalama Sıcaklıklar
• Küresel ortalama yüzey sıcaklığı, 20.
yüzyılın başından günümüze değin
yaklaşık olarak 0.8 C° artmıştır.
• 1860 yılından sonraki sıcaklık
gözlemlerinde, en sıcak yıllar son on yıldır
(2005, 1998, 2002, 2003, 2004).
• NASA gözlemlerine göre 2005, 14.77 ºC
ile küresel kayıtlardaki en sıcak yıldır.
• Bunu 14.71 ºC ile 1998 izlemektedir.
Dönem
Ortalama Sıcaklıklar (ºC)
1880-1889
13.82
1890-1899
13.69
1900-1909
13.74
1910-1919
13.79
1920-1929
13.91
1930-1939
14.02
1940-1949
14.05
1950-1959
13.98
1960-1969
13.94
1970-1979
14.01
1980-1989
14.26
1990-1999
14.40
2000-2004
14.59
Kaynak:
Goddard Institute for Space Studies,
NASA Goddard Space Flight
Center,
Earth Sciences Directorate, "Global
Temperature Anomalies in .01 C,"
<http://www.giss.nasa.gov/data>,
updated January 2005.
• Gece en düşük hava sıcaklıklarında
yaklaşık her on yılda 0.2 C° olarak
gerçekleşen artış, gündüz en yüksek hava
sıcaklıklarındaki artışın yaklaşık iki katıdır.
• 20. yüzyılda sıcaklıklarda gözlenen bu
ısınma, geçen 1 000 yılın herhangi bir
dönemindeki artıştan daha büyüktür.
• Yapılan uydu gözlemleri atmosferin en alt
8 kilometrelik bölümündeki hava
sıcaklıklarının da artış eğilimi içinde
olduğunu göstermektedir.
• 1979 yılından 2004’e kadar troposferdeki
sıcaklık artışı her on yıl için +0.08 ºC dir.
KARA VE DENİZ
BUZULLARI
• 20. yüzyılda kutuplardaki kara ve deniz buzulları, orta
enlemlerin ise dağ buzulları hacim ve alan olarak
azalmıştır.
• Yapılan çalışmalar, Arktik bölgede deniz buzullarının
kapladığı alanın son 40 yılda % 60 azaldığını
göstermektedir. (Rothrock et al., Geophysical Research
Letters)
• Eriyen buzullar ve denizlerin termal genişlemesi sonucu
küresel ortalama deniz seviyesi 20. yüzyılda ortalama her
yıl 1-2 mm. yükseldi.
Uydu gözlemlerine göre 1979-2005 arasında Arktik’te deniz buzlarının
kapladığı alanda gözlenen anomaliler (J. Stroeve, National Snow and Ice
Data Center, Boulder, Colorado).
• KYK’de karla kaplı
alanlar 1966’dan
bu yana % 10
azalmıştır.
Yağış miktarı ve rejimi
• Yağışlar kuzey yarımkürenin orta ve
yüksek enlem bölgelerinde her on yılda
yaklaşık %0.5 ile %1 arasında artmış
• Subtropikal karaların (Akdeniz Havzası
dahil) önemli bir bölümünde her on yılda
yaklaşık % 3 azmıştır.
FENOLOJİK OLAYLAR
• Avrupa için yapılan çalışmaların sonuçlarına
göre,
• 1950’li yıllardan itibaren ilkbaharın son don olayı
ileri bir tarihe kayarken, sonbaharın ilk don tarihi
kış mevsimine doğru kaymıştır.
• 5 ºC ve üzerinde ortalama sıcaklıklara sahip gün
sayıları artmıştır.
• En büyük değişim ise don olayı görülmeyen
dönemin uzamasıdır (Menzel ve ark., 2003).
• Avrupa’da 1959-1996 döneminde
ilkbaharda gerçekleşen fenolojik olaylar
ortalama 6.3 gün kış mevsimine doğru
kayarken, sonbaharda ortalama 4.5 gün
daha geç tarihlerde gerçekleşmektedir.
• Vejetasyon dönemi ise 1960’ların
başından bu yana ortalama 10.8 gün
uzamıştır (Menzel 2000).
• A.B.D.’de büyüme derece-gün, vejetasyon
dönemi ve tarımsal üretim miktarı
üzerindeki bir araştırma;
1951-2000 yılları arasında A.B.D.’de her
on yıllık dönemde yıllık toplam don olaylı
gün sayısının 3 gün azaldığını, vejetasyon
döneminin ise 4 gün uzadığını
göstermektedir (Feng ve Hu, 2004).
METEOROLOJİK FELAKETLERİN
• Tüm dünyada klimatik olaylara bağlı olarak
oluşan doğal felaketlerin sayısında 1950’li
yıllara göre 10 kat artış gözlenmiştir.
• 1950-2005 arasında gerçekleşen 267
büyük doğal felaketin % 71’i meteorolojik
kökenlidir (% 40 fırtına, %25 sel, %6
ekstrem sıcaklılar).
• Kuzey Atlantik’te tropikal siklon etkinliği.
Türkiye ikliminde ne değişti?
• Türkiye’de 1930'lu yılların başından günümüze
kadar, yıllık, kış ve ilkbahar ortalama sıcaklıkları
özellikle Türkiye’nin güney bölgelerinde artma
eğilimi göstermiştir.
• Türkiye’de gece ölçülen en düşük sıcaklık
değerleri özellikle ilkbahar ve yaz aylarında
olmak üzere belirgin bir şekilde artmıştır.
2001
1995
1998
1989
1992
1983
1986
1977
1980
1968
1971
1974
1962
1965
1956
1959
1950
1953
1944
1947
1938
1941
Y ıllık M in im u m u m S ıc a k lık ( ºC
15,5
İZMİR
15
14,5
14
13,5
13
12,5
12
11,5
YILLAR
2000
1995
1990
1985
1980
1975
1970
1965
1960
1955
1950
1945
1940
1935
1930
Yıllık Minimum Sıcaklık (ºC)
MANİSA
13
12
11
10
9
8
YILLAR
2000
1995
1990
1985
1980
1975
1970
1965
1960
1955
1950
1945
1940
1935
1930
Yıllık Minimum Sıcaklık (ºC
ADANA
15,5
15
14,5
14
13,5
13
12,5
12
11,5
YILLAR
2000
1995
1990
1985
1980
1975
1970
1965
1960
1955
1950
1945
1940
1935
1930
Yıllık Minimum Sıcaklık (ºC)
BOLU
7
6,5
6
5,5
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
• Gündüz ölçülen en yüksek sıcaklıklarda
özellikle İzmir, Uşak, Mersin, Gaziantep,
Zonguldak gibi birçok istasyonda 1992
soğuk yılından sonra belirgin artışlar
gözlenmiştir.
• Türkiye'de sıcak dalgaları 1970'li yıllardan
sonra daha sık tekrarlanmış, etki süreleri
uzamış ve şiddetlenmiştir.
• 1987 -1988 Temmuz,
• 1998
• 2000 yıllarının Temmuz ve Ağustos
aylarında rekor sıcaklıklar ve yüksek nem
değerleri ile birlikte yaşanan sıcak
dalgaları buna örnek olarak gösterilebilir.
• Türkiye’de ABD ve Avrupa’yla benzer
şekilde, yıllık don olaylı gün sayılarında bir
azalma eğilimi görülmektedir.
1999-00
1995-96
70
1999-00
1991-92
1987-88
1983-84
1979-80
1975-76
1971-72
1967-68
1963-64
1959-60
1955-56
1951-52
1947-48
1943-44
1939-40
1999-00
1994-95
1989-90
1984-85
1979-80
1974-75
1969-70
1964-65
145
1995-96
1991-92
1987-88
0
1983-84
10
1979-80
20
1975-76
İZMİR
1971-72
0
1967-68
65
1963-64
10
1959-60
75
1955-56
20
1959-60
105
1951-52
85
1954-55
115
1947-48
30
1949-50
125
1943-44
95
1944-45
NİĞDE
1939-40
25
1999-00
1939-40
135
1995-96
1991-92
1987-88
1983-84
1979-80
1975-76
1971-72
1967-68
1963-64
1959-60
1955-56
1951-52
1947-48
1943-44
1939-40
Yıllık Don Olaylı Gün Sayıları
GÖZTEPE
60
50
40
70
60
ŞANLIURFA
50
15
40
30
5
20
10
0
• 1970'ten günümüze kadar olan dönemde
Türkiye'de yağışlar azalma eğilimi
göstermiştir.
• Son 30 yılda kış mevsiminde düşen
yağışların en çok azalma eğilimi gösterdiği
alanlar Ege, Akdeniz, Marmara ve
Güneydoğu Anadolu bölgeleridir.
• 1940 yılından bu yana Türkiye’nin yaşadığı şiddetli ve
yaygın kuraklıklar;
• 1943
• 1957
• 1972
• 1973
• 1974
• 1983
• 1989
• 1990
• 1991
• 1992
• 1994
• 2001
• 2006
GELECEĞİ GÖREBİLME:
İklim Modelleri
• Geleceğe ilişkin iklim öngörüleri, çok sayıda
senaryonun dikkate alındığı iklim modelleri ya da
geçmişteki iklim çağlarının araştırılmasına
dayanan yöntemlerden yararlanılarak
yapılmaktadır.
• İklim modellerinde en ayrıntılı projeksiyonlar
atmosfer-okyanus etkileşimini dikkate alan Genel
Dolaşım Modeli (AOGCM) ile sağlanmaktadır.
• İklim modelleri bölgesel ve yerel ölçekten çok,
küresel ölçekte daha iyi sonuç vermektedir.
GÖZLEMLERE VE ÇEŞİTLİ İKLİM MODELLERİNE
GÖRE KÜRESEL ORTALAMA SICAKLIK DEĞİŞİMİ
21. Yüzyıla İlişkin Öngörüler
• 1988 yılında Dünya Meteoroloji Örgütü ve
Birleşmiş Milletler Çevre Programı’na bağlı
yaklaşık 1500 bilim adamının katkılarıyla
Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli
(IPPC) oluşturulmuştur.
• IPCC’nin Üçüncü Değerlendirme
Raporlarında (TAR) yer alan senaryo ve
projeksiyonlara göre, içinde
bulunduğumuz yüzyılda iklim sisteminde
önemli değişiklikler yaşanacaktır.
SICAKLIKLAR DAKİ ARTIŞ
DEVAM EDECEK
• Küresel ortalama yüzey sıcaklıklarında
1990-2100 dönemi için 1.4 ile 5.8°C
arasında bir artış öngörülmektedir.
• Özellikle kış mevsiminde yüksek kuzey
enlemlerdeki karalar daha hızlı
ısınacaktır.
Temperature change ( OC)
6
5
4
3
Scenarios
A1B
A1T
A1FI
A2
B1
B2
IS92a (TAR method)
AII
IS92
2
1
0
2000
2020
2040
2060
Years
2080
2100
Bars show the
range in 2100
produced by
several models
YAĞIŞLARIN MİKTARI VE REJİMİ DEĞİŞECEK
• Hava sıcaklıklarındaki artışa paralel
olarak, 21. yüzyılda atmosferdeki su
buharı miktarı artacaktır.
• Bu durum, ortalama yağış miktarında bir
artış ile sonuçlanacaktır.
• Ancak yağış tutarları kışın orta ve yüksek
enlemler ile Antartika’da artarken, alçak
enlemlerde karalarda azalma
gösterecektir.
• Ayrıca alçak enlemlerde yağış
değişkenliğinin artması beklenmektedir.
• Washington Üniversitesi Atmosferik Araştırmalar
Ulusal Merkezi (NCAR) ve McGill Üniversitesi
tarafından yayınlanan araştırma sonuçlarına
göre, 2040 yazında Arktik’te yer alan deniz
buzları tamamen eriyecektir. (Geophysical
Research Letters:12)
• Deniz buzlarının beklenenden daha hızı
erimesinde :
1- Deniz buzları geri çekildikçe sıcak okyanus
akıntılarının kutuplara daha fazla sokulması
2- Buzdan yosun deniz suyunun daha çok güneş
radyasyonunu absorbe etmesi gibi pozitif geri
besleme mekanizmaları etkili olmaktadır.
DENİZ SEVİYESİ YÜKSELECEK
• Küresel ortalama deniz seviyesinin
okyanusların termal genişlemesi ve
buzullardan gerçekleşen erime sonucu
1990-2100 arasında 0.09 ile 0.88 metre
kadar yükseleceği öngörülmektedir.
Türkiye’ye İlişkin Öngörüler
• IPCC kullanılan çeşitli iklim modellerine
göre, Türkiye’de yıllık ortalama sıcaklıklar
2050 yılına kadar 1-2 ºC artacaktır.
• Hadley Centre İkinci İklim Modeli
sonuçlarına göre, atmosferdeki CO2
birikiminin 550 ppm düzeyinde durması
durumunda, 2080 yılına kadar Türkiye’de
sıcaklıklar 1-2ºC, 750 ppm de durması
halinde 2-3ºC artacaktır.
• Yıllık toplam yağışlarda azalma
öngörülmektedir.
• Yağışlardaki azalmaya paralel olarak
akarsuların yıllık akımlarında % 5-25
azalma beklenmektedir
• Birleşmiş Milletlerin 22 Mart’ta 2005
açıklanan Su Raporu’na göre,
• Türkiye’de kişi başına düşen su miktarı
2000 yılı verilerine göre 2615 metreküp.
• 2020 yılında sadece nüfus artışı nedeniyle
kişi başına düşen yıllık su tüketimi 1042
metreküpün altına inecek.
• 2040 yılında ise Suriye ve Irak gibi şiddetli
susuzluk çeken ülkelerden biri olacaktır.
SONUÇ
• Eğer hükümetler, CO2 birikimini Sanayi Devrimi
öncesi düzeyin iki katı olan 550 ppm’de
durdurma kararı alırlarsa, sera gazlarının 2025’e
kadar en yüksek düzeye çıkacağı ve 2040-2070
döneminde ancak bugünkü düzeyin altına
ineceği hesaplanıyor.
• Ayrıca sera gazı birikimlerini bugünkü seviyede
sabitlense bile, sera gazlarının atmosferdeki
kalış sürelerinin çok uzun olması nedeniyle,
küresel sıcaklık artışı ve deniz seviyesindeki
yükselme yüzlerce yıl daha devam edecektir.