Ana sayfa 129. sayı Örneklerle Dünya’da ve Türkiye’de İklim Değişikliği ve Değişkenliği

Örneklerle Dünya’da ve Türkiye’de İklim Değişikliği ve Değişkenliği

67
PAYLAŞ

Hızla geliştirilen iklim modelleri, gözlenen kıtasal ölçekli yüzey sıcaklığı desenlerini ve onlarca yıllık zaman ölçeklerindeki eğilimleri, 20. yüzyılın ortalarından beri gözlenmiş olan daha hızlı ısınma eğilimini ve büyük volkanik püskürmelerden hemen sonra ortaya çıkan soğumayı yeniden üretmektedir. İnsan etkisi, atmosfer ve okyanus ısınmasında, küresel su döngüsündeki değişikliklerde, kar ve buzdaki azalmalarda, küresel ortalama deniz düzeyi yükselmesinde ve bazı aşırı iklim olaylarındaki değişikliklerde saptanmıştır.

Bu kısa makalenin amacı, küresel iklim değişikliği ile Türkiye’de gözlenen ve gelecekte olması öngörülen iklimsel değişimlerin bilimsel bir değerlendirmesini yapmaktır.

Öncelikle, konuyla ilgili iki önemli kavramın tanımlanmasında yarar görmekteyiz. Bunlardan birincisi, iklim değişikliği, iklimin ortalama durumunda ya da onun değişkenliğinde onlarca ya da daha uzun yıllar boyunca süren istatistiksel olarak anlamlı değişimler olarak tanımlanabilir (Türkeş, 2008). İklim değişikliği, doğal iç süreçler ve dış zorlama etmenleri ile atmosferin bileşimindeki ya da arazi kullanımındaki sürekli insan kaynaklı değişiklikler nedeniyle oluşabilir. İklimsel değişkenlik ise, tüm zaman ve alan ölçeklerinde iklimin ortalama durumundaki ve standart sapmalar ile uç olayların oluşumu gibi öteki istatistiklerindeki değişimlerdir (Türkeş, 2010). İklimsel değişebilirlik, iklim sistemi içerisindeki doğal iç süreçlere ya da doğal kaynaklı dış zorlama etmenlerindeki değişimlere bağlı olarak oluşabilir.

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 İklim Sistemi olarak da adlandırılır. Dış zorlamalar ve etmenler, fiziksel iklim sisteminin alt sistemleri ile etkileşim içinde bulunan ve onlardan etkilenen değişiklikleri, örneğin volkanik püskürmeler, Güneş etkinliklerindeki değişimler ve Yerküre – Güneş arasındaki astronomik ilişkilerdeki değişiklikler gibi doğal olaylar ile atmosferin bileşimindeki insan kaynaklı değişiklikleri içerir (Türkeş, 2012). İnsan etkinlikleri sonucunda atmosfere salınan sera gazları ve aerosoller, etki süreleri değişmekle birlikte, iklim değişikliklerine neden olabilecek başlıca dışsal zorlama ve etmenlerdir. İklim değişikliğinin potansiyel ‘dış’ nedenleri, temel olarak Yerküre’nin katı kabuğundaki levha hareketlerini, Güneş etkinliklerindeki ve Yerküre ile Güneş arasındaki astronomik ilişkilerdeki değişiklikleri içerir. Astronomik ilişkiler, Milankovitch döngüleri olarak da adlandırılan bir dizi dönemsel değişiklikleri içermekte ve uzun dönemli iklim değişikliklerinin açıklanması açısından önemli kanıtlar sunabilmektedir (Türkeş, 2013).

Türkiye ve Bölgesindeki İklim Değişiklikleri

Sera gazlarının 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 (bkz. Şekil 3, 7a), bazı bölgelerde daha kurak (bkz. Şekil 7b) ve daha değişken olmasını sağlamasıdır. İster küresel isterse bölgesel ölçekte olsun, iklim değişikliği ekstrem (aşırı) hava ve iklim olaylarının sıklığında, şiddetinde, alansal dağılışında, uzunluğunda ve zamanlamasında değişiklikler oluşmasına neden olmaktadır. Örneğin, yağış, küresel ölçekte 1900–2012 döneminde alansal ve zamansal olarak yüksek bir değişkenlik göstermiş ve yağış tutarlarında bölgesel ölçekte kuraklaşma ve artış eğilimleri gözlenmiştir (bkz. Şekil 5). Kuzey ve Güney Amerika’nın doğu bölümleri, Kuzey Avrupa ve Asya’nın orta bölgeleri ile kuzeyinde kaydedilen yağış tutarlarında önemli artış eğilimleri gözlenirken (bkz. Şekil 5), önemli kuraklaşma ya da azalış eğilimleri ise Sahel, Türkiye’yi (Şekil 1) de içeren Akdeniz havzası, Güney Asya’nın bir bölümü ile Afrika’nın güneyinde etkili olmuştur (IPCC, 2013; Türkeş, 2012, 2013). Ayrıca, dünyanın birçok bölgesi ve Türkiye’deki şiddetli yağış olaylarında (aşırı yüksek ve aşırı düşük yağışlar, vb.) ve ortalama hava sıcaklıklarında (IPCC, 2013; Türkeş, 2013) da önemli artışlar gözlenmiştir (Şekil 2, 3).

Şekil 1: Türkiye kış toplam yağış tutarlarındaki uzun süreli eğilimlerin alansal dağılış desenleri (Türkeş, 2014). Ters üçgen simgeler, toplam yağış dizilerindeki azalmayı, artı simgeleri toplam yağış dizilerindeki artma eğilimlerini gösterir. İçi noktalı ve dolu daha iri üçgen simgeler, sırasıyla dizilerdeki % 5 ve % 1 anlamlılık düzeyindeki azalma eğilimlerini gösterir.
Şekil 2: Türkiye yıllık ortalama hava sıcaklığı dizilerindeki uzun süreli eğilimlerin alansal dağılış desenleri (Türkeş, 2014). Ters üçgen simgeler, hava sıcaklığı dizilerindeki azalış eğilimlerini, artı simgeler dizilerdeki artış eğilimlerini gösterir. Görece kalın ve daha kalın artı simgeler, sırasıyla dizilerdeki % 5 ve % 1 anlamlılık düzeyindeki artış eğilimlerini gösterir.

Ayrıca, uzun süreli klimatolojik ve meteorolojik gözlemlerden elde edilen yeni bulgular, 1950’lerden beri bazı ekstremlerde özellikle günlük ekstrem hava sıcaklıklarında (ör. en yüksek ve en düşük sıcaklıklar, tropikal ve yaz günleri, vb.), donlu gün sayılarında ve sıcak hava dalgalarının sıklığı ve uzunluğunda da önemli değişiklikler ortaya çıktığını göstermektedir. IPCC’ye (2013) göre de, “Birçok aşırı hava ve iklim olaylarında 1950’den beri değişiklikler olduğu gözlenmiştir. Küresel ölçekte, yüksek olasılıkla soğuk gün ve gecelerin sayıları azalmış, sıcak gün ve gecelerin sayısı artmıştır. Avrupa, Asya ve Avustralya’nın geniş bölgelerinde sıcak hava dalgalarının sıklığı olasılıkla artmıştır.” Bu tür değişiklikler, genel olarak Doğu Akdeniz ve Türkiye’de, özellikle 1990’lı yıllarla birlikte donlu ve kar yağışlı günlerin belirgin bir şekilde azalması; önemli bir bölümü istatistiksel olarak anlamlı olmak üzere, sıcak günlerin ve gecelerin sayılarıile gece en düşük ve gündüz en yüksek hava sıcaklıklarının artması; gündüz en yüksek-gece en düşük sıcaklık farklarının azalması şeklinde kendisini hissettirmiştir. Başka bir deyişle, Türkiye’de yaklaşık son 25 yıllık dönemde, hem sıcaklık rejimi belirgin olarak daha ılıman ve sıcak koşullara doğru değişmiş, hem de sıcak hava dalgalarının sıklığında ve şiddetinde önemli değişimler gerçekleşmiştir (Türkeş, 2008, 2012, 2013).

Şekil 3: Yıllık ortalama yüzey sıcaklıklarında 1901-2012 dönemi için hesaplanan doğrusal eğilim oranlarına göre gözlenen değişikliklerinin alansal dağılışı (IPCC, 2013).

Bunlara ek olarak, sonraki bölümde görüleceği gibi, sera gazlarının atmosferik birikimlerindeki artışların, yüzey sıcaklıklarının ve alt troposfer hava sıcaklıklarının yanı sıra, hava basıncı, rüzgar, buharlaşma, bulut, yağış ve nem gibi değişkenlerde bölgesel ve küresel değişikliklere yol açması beklenmektedir. Türkiye’de ve onu çevreleyen bölgeler için gelecek iklim ve iklim değişkenliğine ilişkin küresel ve bölgesel iklim model benzeştirmelerinin kestirimleri, Türkiye’de genel olarak yağmur ve kar yağışlarının azalması, hava sıcaklıklarının, buharlaşmanın, sıcak hava dalgalarının ve kuraklık olaylarının sıklığı ve uzunluğunun artması vb. önemli iklimsel değişimlerin olacağını ve Akdeniz havzasındaki birçok ülke ile birlikte gelecekte Türkiye’nin de iklim değişikliğinden olumsuz etkileneceğini gösterir (ör. IPCC, 2013; Türkeş, 2012, 2013, vb.). Tüm bu nedenlerle, iklim değişikliğinin etkilerini önlemek ya da en azından azaltabilmek ve ona uyum açısından, Türkiye’nin gelecekteki ikliminin öngörülmesi yaşamsal bir önem taşır.

Şekil 4: (a) Kuzey Yarım Küre ilkbahar kar örtüsünün kapladığı alandaki, (b) küresel ortalama üst okyanus ısı içeriğindeki, (c) Arktik deniz buzunun yayılış alanındaki ve (d) küresel ortalama deniz düzeyinde gözlenen uzun süreli eğilimler ve yıllararası değişimler (IPCC, 2013).

Küresel İklimde Gözlenen Değişiklikler

Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli’nin (IPCC) yeni yayımlanan İklim Değişikliğinin Fiziksel Bilim Temeli Raporuna (IPCC, 2013) göre, küresel iklimdeki ısınma kesindir ve 1950’li yıllardan beri iklimde gözlenen değişikliklerin çoğu son bin yıllık döneme kadar daha önce hiç görülmemiş düzeydedir. Geçen 30 yılın her 10 yılı, yeryüzünde 1850’den beri kaydedilen küresel yüzey sıcaklıklarının tüm on yıllık dönemlerinden daha sıcak olmuştur. Küresel ortalama yüzey sıcaklığı verileri, 1901 – 2012 döneminde, 0.89 [0.69 – 1.08 °C güven aralığında] °C’lik doğrusal bir artış göstermiştir. Bu dönem boyunca hemen tüm Yerküre yüzeyi (Şekil 3) ve atmosferin yaşamın ve hava olaylarının oluştuğu en alt katmanı olan Troposfer, küresel olarak 20’nci yüzyılın ortalarından beri ısınmıştır. Ayrıca, dolaylı eski iklim verileri, Kuzey Yarım Küre’de 1983 – 2012 döneminin olasılıkla son 1400 yılın en sıcak 30 yıllık dönemi olduğunu gösterir. Bu dönemde, atmosfer ve okyanuslar ısınmış, kar ve buz tutarları azalmış, ortalama deniz düzeyi yükselmiş ve sera gazlarının atmosferdeki birikimleri artmıştır (Şekil 4).

Beklendiği gibi, küresel okyanuslardaki ısınma iklim sisteminde biriken enerjideki artışı denetlemektedir. Bu kapsamda, 1971 – 2010 döneminde okyanuslarda biriken enerjinin % 90’dan fazlası okyanuslardaki ısınmayla bağlantılıdır (Şekil 4b). Üst okyanus (0 – 700 m) 1971 – 2010 döneminde kesin olarak ısınmışken, 1870’ler ve 1971 arasında olasılıkla ısınmıştır. Bu dönemde üst okyanus ısı içeriğinde belirlenen doğrusal artış eğilimi, olasılıkla 17 [15 – 19] x 1022 J değerindedir (Şekil 4b). Ayrıca, buharlaşmanın yağıştan fazla gerçekleştiği yüksek tuzluluk bölgeleri daha tuzlu olurken, yağışın buharlaşmadan fazla olduğu düşük tuzluluk bölgeleri 1950’lerden beri daha az tuzlu olmuştur. Okyanus tuzluluğunda gözlenen bu bölgesel eğilimler, okyanuslar üzerindeki buharlaşma ve yağışın değiştiğine ilişkin dolaylı kanıtlar sunmaktadır.Grönland ve Antarktika buz kalkanları geçen 20 yıllık dönemde kütle kaybetmekte, dağ vadi ve takke buzulları buzullar neredeyse küresel ölçekte küçülmekte, Arktik deniz buzu ve Kuzey Yarımküre ilkbahar kar örtüsü alansal olarak azalmasını sürdürmektedir (Şekil 4a, 4c). 19’ncu yüzyıl ortasından beri gözlenmiş olan deniz düzeyi yükselmesinin hızı, önceki iki bin yıllık dönemdeki ortalama yükselme oranından daha büyüktür. Küresel ortalama deniz düzeyi 1901 – 2010 döneminde 19 cm (0.19 [0.17 – 0.21] m) yükselmiştir (Şekil 4d).

1970’lerin başından beri, ısınmadan kaynaklanan buzulların kütle kaybı ve okyanusların termal genleşmesi, gözlenen küresel ortalama deniz düzeyi yükselmesinin yaklaşık % 75’inden sorumludur. Geçmişteki deniz düzeyi değişikliklerinin ise, farklı etmenler (ör. Yerküre ve Güneş arasındaki ilişkilerdeki değişimler) yoluyla oluştuğu düşünülmektedir.

Şekil 5: Doğrusal eğilim hesaplamalarına göre, (a) 1901 – 2010 ve (b) 1951 – 2010 dönemlerinde gözlenen yağış değişikliklerinin alansal dağılış desenleri (IPCC, 2013).Kuzey Yarımküre karalarında yağışlar, 1901’den beri artmıştır.

Akdeniz Havzası’nı ve Türkiye’nin Akdeniz ikliminin egemen olduğu batı ve güney bölgelerini içeren subtropikal ve bazı tropikal bölgelerde ise, aynı dönemde yağış tutarlarında belirgin azalışlar gözlenmiştir (Şekil 5). Birçok aşırı hava ve iklim olaylarında 1950’den beri değişiklikler olduğu gözlenmiştir. Yüksek olasılıkla, küresel ölçekte soğuk gün ve gecelerin sayıları azalmış, sıcak gün ve gecelerin sayısı artmıştır. Avrupa, Asya ve Avustralya’nın geniş bölgelerinde sıcak hava dalgalarının sıklığı olasılıkla artmıştır. Kuvvetli yağış olaylarının sayısının artış gösterdiği kara bölgeleri, kuvvetli yağışların azaldığı karalardan olasılıkla daha fazladır. Kuvvetli yağış olaylarının sıklığı ya da şiddeti olasılıkla Kuzey Amerika ve Avrupa’da artmıştır.

Şekil 6: Küresel karbon döngüsünün gözlenen çoklu göstergeleri: (a) Mauna Loa ve Güney Kutbu’nda 1958 yılından beri gözlenen atmosferik CO2 birikimlerindeki ve (b) okyanus yüzeyindeki çözünmüş CO2’nin kısmi basıncı ile okyanus suyunun asitliğinin bir ölçüsü olan pH düzeylerinde yaklaşık olarak 1990’ların başından beri gözlenen yıllararası değişimler (IPCC, 2013).

Karbondioksit (CO2), metan (CH4) ve diazotmonoksit (N2O) gazlarının atmosferik birikimleri (konsantrasyonları), en az son 800,000 yıllık dönemde hiç olmadığı kadar yüksek bir düzeye ulaşmıştır. CO2 (Şekil 6a), CH4 ve N2O gazlarının atmosferdeki birikimleri, insan etkinlikleri (temel olarak fosil yakıt yanması ve ikincil olarak net arazi kullanımı değişikliğinden kaynaklanan salımlar) nedeniyle 1750 yılından beri artmıştır.  Bu gazların 2011 birikimleri, sanayi öncesi düzeylerine göre sırasıyla  % 40, % 150 ve % 20 oranında artarak, aynı sırayla 391 ppm (kısaca milyonda bir), 1803 ppb (milyarda bir) ve 324 ppb (milyarda bir) düzeylerine yükselmiştir. Okyanuslar atmosfere salınan insan kaynaklı karbonun yaklaşık % 30’unu emerek asitlenmiştir (Şekil 6b).

Gelecekteki Küresel ve Bölgesel İklim Değişiklikleri

Hızla geliştirilen İklim modelleri, gözlenen kıtasal ölçekli yüzey sıcaklığı desenlerini ve onlarca yıllık zaman ölçeklerindeki eğilimleri, 20’nci yüzyılın ortalarından beri gözlenmiş olan daha hızlı ısınma eğilimini ve büyük volkanik püskürmelerden hemen sonra ortaya çıkan soğumayı yeniden üretmektedir.

Şekil 7: Yeni IPCC senaryolarına (RCP2.6 ve RCP8.5) dayanarak; (a) Yıllık ortalama yüzey sıcaklığı (°C olarak) ve (b) yıllık yağış toplamlarında (% olarak) 1986-2005 ortalamasına göre 2081-2100 döneminde gerçekleşmesi beklenen model kestirimi değişiklikler (IPCC, 2013).

İnsan etkisi, atmosfer ve okyanus ısınmasında, küresel su döngüsündeki değişikliklerde, kar ve buzdaki azalmalarda, küresel ortalama deniz düzeyi yükselmesinde ve bazı aşırı iklim olaylarındaki değişikliklerde saptanmıştır. İnsan etkisi çok yüksek olasılıkla 20’nci yüzyılın ortasından beri gözlenen ısınmanın en önemli nedeni olmuştur (IPCC, 2013.IPCC’ye (2013) göre, sera gazlarının sürmekte olan salımları, daha fazla ısınmaya (Şekil 7a) ve başta buharlaşma ve yağış (Şekil 7b) gelmek üzere iklim sisteminin tüm bileşenlerinde değişikliklere neden olacaktır. İklim değişikliğinin sınırlandırılması, sera gazı salımlarının önemli ve sürekli azaltılmasını gerektirecektir. IPCC 2013’teki yeni senaryolara (Temsili Konsantrasyon Yolu – RCP) dayalı öngörülen iklim değişikliği, senaryo farklılıkları hesaba katıldıktan sonra, hem desenler hem de büyüklük açısından bir önceki IPCC Raporu’ndakine (2007) benzemektedir (Şekil 7).Küresel yüzey sıcaklığı değişikliği, 21’nci yüzyılın sonuna kadar, biri (RCP2.6) dışında tüm yeni IPCC senaryolarına (RCP’ler) dayanarak olasılıkla 1850 – 1900 dönemine göre 1.5 °C’yi ve iki yeni senaryoya (RCP6.0 ve RCP8.5) göre olasılıkla 2 °C’yi aşacaktır. Küresel ısınma, 2100 yılı sonrasında da sürecektir. Isınma ve yağış değişimleri, yıllararası değişkenlikten on yıllık değişkenliklere kadar çeşitli değişkenlikler sergilemeyi sürdürecek ve bölgesel olarak türdeş olmayacaktır (Şekil 7a, 7b).

Şekil 8: 1986-2005 dönemine göre 21’nci yüzyıl boyunca küresel ortalama deniz düzeyi yükselmesi kestirimleri (IPCC, 2013).

Tüm RCP senaryoları için 2081-2100 dönemi ortalamasına göre değerlendirilen olası değişim aralıkları, yatay bir çizgi olarak gösterilen ortanca değer ile birlikte dikine sütunlar şeklinde verilmiştir.Okyanuslar, 21’nci yüzyıl boyunca da ısınmalarını sürdürecektir (Şekil 7a). Yüzeyde biriken ısı enerjisi, derin okyanusa doğru geçecek ve okyanus dolaşımını etkileyecektir. Arktik deniz buzu örtüsü olasılıkla azalmaya ve incelmeye devam edecek ve Kuzey Yarımküre ilkbahar kar örtüsü, küresel ortalama yüzey sıcaklığı yükseldikçe, 21’nci yüzyıl boyunca azalacaktır. Küresel ortalama deniz düzeyi 21’nci yüzyıl boyunca yükselmesini sürdürecektir (Şekil 8). Tüm IPCC senaryoları, deniz düzeyi yükselmesinin oranının, artan okyanus ısınması ve buzullar/buz kalkanlarından artan kütle kaybı nedeniyle, yüksek olasılıkla, 1971-2010 döneminde gözlenen yükselmeyi geçeceğini göstermektedir. Dahası, iklim değişikliği, atmosferdeki CO2’nin artışını daha da büyüterek, karbon döngüsü süreçlerini etkileyecektir. Karbonun okyanuslar tarafından daha fazla biriktirilmesiyse, okyanus asitliğinin artmasına yol açacaktır.Son olarak, küresel iklim değişikliğinin pek çok özelliğinin ve etkisinin, CO2 ve diğer sera gazı salımları durdurulsa bile yüzyıllarca süreceğini hatırlatmakta yarar görüyorum. Ayrıca bu olgu, insan kaynaklı sera gazlarının geçmiş, günümüz ve gelecek salımlarının neden olduğu yüzyıllarca sürecek önemli bir iklim değişikliği yükümlülüğünün (ör. BM Kyoto Protokolü ve sonrası) de varlığını sürdüreceğini göstermektedir.

Kaynaklar 

1) IPCC, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

2) Türkeş, M. 2008. İklim Değişikliği ve Küresel Isınma Olgusu: Bilimsel Değerlendirme. İçinde: Küresel Isınma ve Kyoto Protokolü: İklim Değişikliğinin Bilimsel, Ekonomik ve Politik Analizi (yay. haz. E. Karakaya), s.21-57. Bağlam Yayınları No. 308, Bağlam Yayıncılık: İstanbul.

3) Türkeş, M. 2010. Klimatoloji ve Meteoroloji. Birinci Baskı, Kriter Yayınevi – Yayın No. 63, Fiziki Coğrafya Serisi No. 1, ISBN: 978-605-4613-26-7, 650 + XXII sayfa: İstanbul.

4) Türkeş, M. 2012. Küresel İklim Değişikliği ve Çölleşme. İçinde: Günümüz Dünya Sorunları – Disiplinlerarası Bir Yaklaşım (ed. N. Özgen), s.1-42. Eğiten Kitap: Ankara.

5) Türkeş, M. 2013. Türkiye’de gözlenen ve öngörülen iklim değişikliği, kuraklık ve çölleşme. Ankara Üniversitesi Çevre Bilimleri Dergisi 4(2): 1-32.