A Downscaling Application for Local Meteorological Variables of Eastern Black Sea Basin and Scenario Based Predictions

IF 0.8 4区工程技术 Q4 ENGINEERING, CIVIL

Teknik Dergi Pub Date : 2022-11-01 DOI:10.18400/tekderg.895112

Sinan Nacar, M. Kankal, U. Okkan

{"title":"A Downscaling Application for Local Meteorological Variables of Eastern Black Sea Basin and Scenario Based Predictions","authors":"Sinan Nacar, M. Kankal, U. Okkan","doi":"10.18400/tekderg.895112","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"İklim değişikliği konusu çevresel, ekonomik ve sosyal etkileri nedeniyle dünya çapında tartışılan en önemli sorunlardan biri haline gelmiştir. İklim değişikliği etkisinin büyüklüğünün belirlenmesi ve olası uyum çalışmaları için en önemli iklim değişkenlerinden olan sıcaklık ve yağışın, gelecek dönemlerdeki değişimlerinin belirlenmesi gerekmektedir. Bu amaçla genel dolaşım modellerinin (GDM) kaba çözünürlüklü senaryo çıktıları kullanılmaktadır. Bu çıktıların düşük çözünürlüğe sahip olması bölgesel ölçekteki iklim değişikliği etkilerinin belirlenmesinde doğrudan kullanımlarını kısıtlamaktadır. Bölgesel ölçekteki değişimlerin belirlenebilmesi için GDM çıktılarının uygun bir ölçeğe indirgenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada Türkiye’nin en önemli hidrolojik havzalarından biri olan Doğu Karadeniz Havzası’nda (DKH) iklim değişikliğinin aylık toplam yağış ve aylık ortalama sıcaklık değişkenleri üzerindeki olası etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla GFDL-ESM2M GDM modelinin iyimser (RCP4.5) ve kötümser (RCP8.5) senaryolarına ait düşük çözünürlüklü çıktıları Çok Değişkenli Uyarlanabilir Regresyon Eğrileri (ÇDURE) ve klasik regresyon analizi yöntemleri kullanılarak bölgesel ölçeğe indirgenmiştir. Yöntemlerin ölçek indirgeme başarılarının karşılaştırılabilmesi için çeşitli performans istatistikleri kullanılmış ve en yüksek performansı veren yöntem bu istatistiklere göre seçilmiştir. Çalışma kapsamında DKH içinde ve çevresinde yer alan 12 adet meteoroloji istasyonuna ait gelecek dönem (2021-2050, 2051-2080, 2081-2100) aylık ortalama sıcaklık ve aylık toplam yağış değerleri en iyi performans gösteren ÇDURE tabanlı modeller kullanılarak iki farklı senaryo için elde edilmiştir. Elde edilen senaryo verilerine ayrıca Mann-Kendall eğilim analizi uygulanmıştır. Sonuçlar DKH’nın karasal iklim karakteristiğine sahip güney bölümünde (Bayburt, Gümüşhane, Suşehri ve Şebinkarahisar istasyonları) gelecek dönem 2021-2050 periyodunda sıcaklık değerlerinde RCP4.5 senaryosuna göre ortalama 1,0 °C, RCP8.5’e göre ise ortalama 1,5 °C artış beklendiğini göstermektedir. Bunun yanında Rize, Pazar ve Hopa istasyonlarının yer aldığı kıyı şeridinde sıcaklık değerlerinde 2,5 °C’ye varan artışlar öngörülmektedir. Uzun süreli yağış ortalaması değerlerinde ise havza genelinde her iki senaryoya göre düşüş beklenmektedir. 2051-2080 ve 2081-2100 dönemlerinde ise sıcaklık ve yağış değerlerinde beklenen değişimlerin 2021-2050 dönemine kıyasla daha fazla olacağı öngörülmektedir. Eğilim analizi sonuçlarına göre sıcaklık ve yağış için RCP4.5 senaryosuna göre gelecek dönemlerde %5 anlamlılık düzeyinde herhangi bir eğilim beklenmezken RCP8.5 senaryosuna göre sıcaklık için artış, yağış için düşüş eğilimleri tespit edilmiştir.","PeriodicalId":49442,"journal":{"name":"Teknik Dergi","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.8000,"publicationDate":"2022-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Teknik Dergi","FirstCategoryId":"5","ListUrlMain":"https://doi.org/10.18400/tekderg.895112","RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q4","JCRName":"ENGINEERING, CIVIL","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

İklim değişikliği konusu çevresel, ekonomik ve sosyal etkileri nedeniyle dünya çapında tartışılan en önemli sorunlardan biri haline gelmiştir. İklim değişikliği etkisinin büyüklüğünün belirlenmesi ve olası uyum çalışmaları için en önemli iklim değişkenlerinden olan sıcaklık ve yağışın, gelecek dönemlerdeki değişimlerinin belirlenmesi gerekmektedir. Bu amaçla genel dolaşım modellerinin (GDM) kaba çözünürlüklü senaryo çıktıları kullanılmaktadır. Bu çıktıların düşük çözünürlüğe sahip olması bölgesel ölçekteki iklim değişikliği etkilerinin belirlenmesinde doğrudan kullanımlarını kısıtlamaktadır. Bölgesel ölçekteki değişimlerin belirlenebilmesi için GDM çıktılarının uygun bir ölçeğe indirgenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada Türkiye’nin en önemli hidrolojik havzalarından biri olan Doğu Karadeniz Havzası’nda (DKH) iklim değişikliğinin aylık toplam yağış ve aylık ortalama sıcaklık değişkenleri üzerindeki olası etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla GFDL-ESM2M GDM modelinin iyimser (RCP4.5) ve kötümser (RCP8.5) senaryolarına ait düşük çözünürlüklü çıktıları Çok Değişkenli Uyarlanabilir Regresyon Eğrileri (ÇDURE) ve klasik regresyon analizi yöntemleri kullanılarak bölgesel ölçeğe indirgenmiştir. Yöntemlerin ölçek indirgeme başarılarının karşılaştırılabilmesi için çeşitli performans istatistikleri kullanılmış ve en yüksek performansı veren yöntem bu istatistiklere göre seçilmiştir. Çalışma kapsamında DKH içinde ve çevresinde yer alan 12 adet meteoroloji istasyonuna ait gelecek dönem (2021-2050, 2051-2080, 2081-2100) aylık ortalama sıcaklık ve aylık toplam yağış değerleri en iyi performans gösteren ÇDURE tabanlı modeller kullanılarak iki farklı senaryo için elde edilmiştir. Elde edilen senaryo verilerine ayrıca Mann-Kendall eğilim analizi uygulanmıştır. Sonuçlar DKH’nın karasal iklim karakteristiğine sahip güney bölümünde (Bayburt, Gümüşhane, Suşehri ve Şebinkarahisar istasyonları) gelecek dönem 2021-2050 periyodunda sıcaklık değerlerinde RCP4.5 senaryosuna göre ortalama 1,0 °C, RCP8.5’e göre ise ortalama 1,5 °C artış beklendiğini göstermektedir. Bunun yanında Rize, Pazar ve Hopa istasyonlarının yer aldığı kıyı şeridinde sıcaklık değerlerinde 2,5 °C’ye varan artışlar öngörülmektedir. Uzun süreli yağış ortalaması değerlerinde ise havza genelinde her iki senaryoya göre düşüş beklenmektedir. 2051-2080 ve 2081-2100 dönemlerinde ise sıcaklık ve yağış değerlerinde beklenen değişimlerin 2021-2050 dönemine kıyasla daha fazla olacağı öngörülmektedir. Eğilim analizi sonuçlarına göre sıcaklık ve yağış için RCP4.5 senaryosuna göre gelecek dönemlerde %5 anlamlılık düzeyinde herhangi bir eğilim beklenmezken RCP8.5 senaryosuna göre sıcaklık için artış, yağış için düşüş eğilimleri tespit edilmiştir.

查看原文本刊更多论文

黑海盆地东部地方气象变量的降尺度应用和基于情景的预测

由于环境、经济和社会影响，气候变化已成为世界各地讨论的最重要问题之一。气候变化的影响需要由温度和降雨量来确定，这是气候变化中最重要的变化，以确定未来的规模和可能的适应。为此，GDM将使用通用运动模型的分辨率较差的场景输出。在确定气候变化对该地区的影响时，这些结果在减少其直接使用方面的解决方案很少。GDM需要降级到适当的规模，以确定区域变化。在这项研究中，土耳其是东黑海（DKH）气候变化中最重要的水文池之一，以确定总降雨量和月平均温度变化对气候变化的可能影响。GFDL-ESM2M GDM模型在iyimser（RCP4.5）ve kötümser（RCD8.5）senaryolarına ait düşükçözürlüklüçıktılarıÇok Değişkenli Uyarnabilir Regression Eğrileri（ÇDURE）ve klasik regressyon analizi yöntemleri kullanılarak bölgeselçEğE indigenmiştir。选择这些统计数据是为了将路由的下载成功大小与不同的性能统计数据进行比较，并给出最高的性能。下一次，当它来到位于DKH并被DKH包围的12个月气象站（2021-2050、2051-2080、2081-2100）时，使用基于DURE的最佳性能模型获得了两种不同情景的平均温度和年总降雨量。Mann-Kendall还对获得的场景数据进行了曲率研究。结果表明，根据2021年年中RCP4.5的温度情景，2021年至2050年期间，南部地区（Bayburt、Gümüşhane、Suše hri和Schebenkraisar站）的DKH温度预计将上升1.0°C至RCP8.5之间。除此之外，里泽海岸、周日和霍帕站的气温也上升了2.5°C。根据这两种情况，预计在很长一段时间内，水池的平均降雨量都会下降。在2051-2080年和2081-2100年期间，预计温度和降雨量的变化将高于2021-2050年。根据研究结果，RCP4.5情景中的温度和降雨量在未来时期没有显示出5%的基准，根据RCP8.5情景，预计温度和降雨量不会增加。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

Teknik Dergi 工程技术-工程：土木

自引率

30.80%

发文量

审稿时长

>12 weeks

期刊介绍： The scope of Teknik Dergi is naturally confined with the subjects falling in the area of civil engineering. However, the area of civil engineering has recently been significantly enlarged, even the definition of civil engineering has somewhat changed. Half a century ago, engineering was simply defined as “the art of using and converting the natural resources for the benefit of the mankind”. Today, the same objective is expected to be realised (i) by complying with the desire and expectations of the people concerned and (ii) without wasting the resources and within the sustainability principles. This change has required an interaction between engineering and social and administrative sciences. Some subjects at the borderline between civil engineering and social and administrative sciences have consequently been included in the area of civil engineering. Teknik Dergi defines its scope in line with this understanding. However, it requires the papers falling in the borderline to have a significant component of civil engineering.