Buharlaşma ve Atmosfer Bilgisi

İklim Değişikliği Modellemesi Çalışmaları

• Bu çalışma, Orman ve Su İşleri Bakanlığı Su Yönetimi Genel Müdürlüğü tarafından 7 Temmuz 2015 tarihinde gerçekleştirilmiştir.
• Çalışma, iklim değişikliğinin su kaynaklarına etkisini modelleme çalışmaları üzerine odaklanmıştır.

İklim Nedir?

• İklim, bir yerde uzun yıllar boyunca gözlenen hava koşullarının ortalama durumudur.
• İklim sistemi dinamik ve sürekli değişen bir sistemdir.
• İklim sistemi periyodik olarak dalgalanmalar gösterir (mevsimlik, yıllık, on yıllık vb.).
• İklim sistemi kaotik ve karmaşık bir yapıya sahiptir ve müdahale edildiğinde ortaya çıkan sonuçların kesin olarak tahmin edilmesi zor olabilir.

İklim Sistemi ve Bileşenleri

• Atmosfer: Atmosferik gazlar, aerosoller ve bulutlar
• Su Küre: Okyanuslar, göller, nehirler
• Taş Küre: Toprak, dağlar
• Canlı Küre: Bitki örtüsü, karbon döngüsü vb.
• Buz Küre: Buzullar, donmuş topraklar vb.

İklim Sistemindeki Karmaşıklık

• İklim sisteminin karmaşık yapısından dolayı radyasyon dengesinin hesaplanması, geri beslemeler (feedbacks) ve iklim dinamiklerinin tam olarak anlaşılması zorlaşmaktadır.

Radyasyon Dengesinin Hesaplanmasındaki Belirsizlikler

• Güneş radyasyonundaki değişkenlikler
• Albedodaki değişiklikler (gelen radyasyonu yansıtma yeteneği)
• Bitki örtüsü, kar ve bulut örtüsü değişiklikleri
• Atmosferik sera gazlarının konsantrasyonlarındaki değişmeler

İklimin Kaotik Yapısı

• İklim sistemindeki bileşenler arasındaki etkileşimler ve prosesler doğrusal değildir.
• Küçük değişikliklerin bile büyük sonuçlar doğurabileceği bir sistemdir.

Geri Beslemeler (Feedbacks)

• Bulutlar, küresel ısınmada rol oynayan çok önemli bir geri besleme mekanizmasıdır.
• Okyanus-karbondioksit etkileşimi
• Su buharı
• Buz-albedo etkileşimi
• Metan

İklim Modelleri (1)

• İklimi oluşturan bileşenlerin birbirleri ve kendi içlerindeki etkileşimlerini modellemek için kullanılan zamansal süreçler simüle edilmeye çalışılır.
• Prosesler yağmura, okyanus akıntılarına kadar ulaşmaktadır.

İklim Modelleri (2)

• Genel sirkülasyon modelleri (GCM): Düşeyde 10-30 seviye, Yatayda 250-600 km çözünürlük gibi özelliklere sahiptir.
• Formülasyon: Kütlenin korunumu, Termodinamiğin birinci yasası, Newton'un ikinci yasası, su buharının korunumu ve atmosfer kimyası.
• Belirsizlik: Geri beslemeler, parametrizasyon

İklim Modelleri (3)

• GCM Gelişimi: TAR, AR4 (2001, 2007) gibi farklı dönemlerdeki modellere değinilmektedir.

İklim Modelleri (4)

• Gelecekteki iklimi tahmin etmede kullanılan modeller genel olarak 100-200 km çözünürlüktedir ve büyük ölçekli öngörülerde kullanılabilir.
• Bu modeller, büyük resmi görmede yardımcı olur ama etkileri analiz etmek için yetersizdir; daha yüksek çözünürlükteki sonuçlar gerekir.

Bölgesel İklim Modelleri (1) ve (2)

• Bölgesel iklim modelleri, 10 km çözünürlüğe kadar veri üretme kapasitesine sahiptir.
• Bölgesel iklim modellerinde ardışık ölçek küçültme işlemi yapılabilmektedir.
• (300 km GCM, 50 km RCM, 10 km RCM ) gibi farklı ölçeklerde çalışılabilmektedir.

İklim Değişikliğinin Su Kaynaklarına Etkisi Projesi Kapsamında Yapılan Projeksiyonlar

• Projeksiyonlar, iklim değişikliğinin su kaynaklarını nasıl etkileyeceği konusunda öngörüler sunmaktadır.
• Projede belirli küresel iklim modelleri ( HadGEM2-ES, MPI-ESM-MR, CNRM-CM5) ve iki emisyon senaryosu (RCP4.5, RCP8.5) kullanılmıştır.

Çalışma Alanı

• Belirli bir coğrafi bölgenin, model çalışmaları için sınırlandırılmış olduğu belirtilmektedir.

Model Konfigürasyonu

• Modelin içerik, çözünürlük, projeksiyon, grid kutuları, düşey seviye, merkez koordinatlar ve zaman aralığı gibi teknik özellikleri sunulmaktadır.

Doğrulama

• Model hesaplamalarıyla 1960-2000 yılları arası gözlemlenen verilerin karşılaştırıldığı belirtilmektedir.

Projeksiyonlar

• Ortalama sıcaklık, maksimum sıcaklık, minimum sıcaklık, toplam yağış, kar örtüsü, bağıl nem, yüzey basıncı ve toplam değerler gibi iklim parametrelerindeki değişiklikler ele alınmaktadır.

HadGEM2-ES Modeli – RCP 8.5 Senaryosu

• Belirlenen model için, değişen yıllar arasındaki sıcaklık ve yağış değerleri gösterilmektedir.

HadGEM2-ES Modeli – RCP 8.5 Senaryosu - Kar Kalınlığı

• Belirtilen model ve senaryo için farklı yıllar arasında değişen kar kalınlığı değerleri gösterilmektedir.

Ekstrem Hava Olayları

• Çeşitli ekstrem hava olaylarına (don, yaz, serin günler, sıcak hava dalgası, soğuk hava dalgası vb.) ilişkin tanımlamalar ve ilgili faktörler yer almaktadır.

İklim Bilgisi

• Bu bilgiler, belirli bir üniversite ve bölümden kaynaklanmaktadır.