Year 2019, Volume 5 , Issue 2, Pages 291 - 304 2019-07-31

Ege ve Akdeniz Kıyılarında Seçilen İstasyonlarda Deniz Suyu Sıcaklıkları İçin Soğuma Dönemi Trend Analizleri
Trend Analysis for the Cooling Period for Sea Water Temperatures in Aegean and Mediterranean Coasts

Eyüp Şişman [1]


Eğilim araştırmalarında regresyon analizi ve sıklıkla kullanılan Mann-Kendall (MK) yöntemi gibi klasik yaklaşımlar kısıtları ve varsayımları sebebiyle bağlayıcı şartları ve ürettikleri bilgi açısından da ihtiyacı karşılayamamasına bağlı olarak yavaş yavaş terk edilmektedirler. Eğilimler için regresyon yaklaşımının kullanılabilmesi ve doğru sonuçlar alınabilmesi için verilerin normal dağılıma uyması, iç bağımlılık (otokorelasyon) olmaması, ölçümlerin hatasız olması, eşit varyans, doğrusallık kabullerinin her birinin analiz öncesinden araştırılması gerekir. Mann-Kendall yöntemi içinde buna benzer zorluklar olup, sonuçları açısından eğilim yok, artan eğilim veya azalan eğilim şeklinde kısıtlı bilgi üretilmektedir. Bu zorluk ve eksiklere iyi bir seçenek olarak geliştirilen herhangi bir varsayıma bağlı olmadan doğrudan uygulanabilen Yenilikçi Eğilim Çözümlemesi (YEÇ) (Şen, 2012) yöntemi ve algoritması bu çalışmada temel alınarak, deniz suyu sıcaklık verilerindeki eğilim ve bu eğilimin matematik formu incelenmiştir. Ortaya konulan model ile farklı istasyonlardaki ortalama eğilim gidişleri kıyaslanabilmiştir. Yapılan çözümleme sonucunda, 1960-2009 yılları arasında 4 istasyonda Eylül ayından Şubat ayına kadar kaydedilen deniz suyu sıcaklık verilerinde, 2000-2009 dönemine doğru artış eğilimi görülmektedir. Özellikle iklim değişikliğinden en fazla etkilenecek bölge olan Akdeniz için, 2000-2009 sürecindeki eğilim çok dikkat çekicidir. Ancak, model grafikleri incelendiğinde, referans yıl olarak seçilen 1960-1969 yılına göre 4 farklı süreçte (1970-1979, 1980-1989, 1990-1999, 2000-2009) ortaya çıkan azalma eğilimleri, iklim değişikliği gerçeğine bağlı olarak, 1960-1969 yılları verilerinin tarafsızlığının sorgulanmasını akla getirmektedir.

In trend studies, classical approaches such as regression analysis and frequently used Mann-Kendall (MK) methods are bound to lose their usage due to their limitations and assumptions, due to their inability to meet their requirements in terms of binding conditions and knowledge. In order to use the regression approach for the trends and to obtain correct results, the data should fit into normal distribution, there is no internal dependency (autocorrelation), the measurements are accurate, equal variance, linearity acceptances should be investigated before each analysis. There are similar difficulties in the Mann-Kendall method, which results in no trend, increasing or decreasing trend insufficiency in engineering practices. In this study, the trends in Sea Surface Temperature (SST) and their mathematical structures are examined. The trends in different stations are compared with the suggested model. SST was recorded at four stations between 1960 and 2009.The increasing trend towards the period of 2000-2009 shows itself. The trends during of 2000-2009 period is especially striking for the Mediterranean region. However, when the model graphs are examined, there are decreasing trends that emerged in 4 different durations (1970-1979, 1980-1989, 1990-1999, 2000-2009) compared to the 1960-1969 duration, which was selected as the reference year. Depending on the reality of climate change, the neutrality of the observed data 1960-1969 should be questioned.


  • Al-Rashidi T.B., El-Gamily, H.I., Amos, C.L., Rakha K.A., (2009), Sea surface temperature trends in Kuwait bay, Arabian Gulf, Natural Hazards, 50(1), 73-82.
  • Barbosa S.M., Andersen O.B., (2009), Trend patterns in global sea surface temperature, International Journal of Climatology, 29(14), 2049-2055.
  • Cane M.A., Clement A.C., Kaplan A., Kushnir Y., Pozdnyakov D., Seager R., Murtugudde R., (1997), Twentieth-century sea surface temperature trends, Science, 275(5302), 957-960.
  • Chu C., Jones N.E., Piggott A.R., Buttle J.M., (2009), Evaluation of a Simple Method to Classify the Thermal Characteristics of Streams Using a Nomogram of Daily Maximum Air and Water Temperatures, North American Journal of Fisheries Management, 29(1993), 1605–1619.
  • Dabanlı İ., Şen Z., Yeleğen M.Ö., Şişman E., Selek B., Güçlü Y.S., (2016), Trend assessment by the innovative-Şen method, Water Resour Manag, 30(14), 5193–5203.
  • Deser C., Alexander M.A., Xie S., Phillips A.S., (2010), Sea surface temperature variability: Patterns and mechanisms, Annual Review of Marine Science, 2(1), 115-143.
  • Dogan M., Cigizoglu H. K., Sanli D.U., Ulke A., (2014), Investigation of sea level anomalies related with NAO along the west coasts of Turkey and their consistency with sea surface temperature trends, Theoretical and Applied Climatology, 121(1), 349-358.
  • Gil-Alana L.A., (2015), Linear and segmented trends in sea surface temperature data, Journal of Applied Statistics, 42(7), 1531-1546.
  • Goikoetxea N., Borja Á., Fontán A., González M., Valencia V., (2009), Trends and anomalies in sea-surface temperature observed over the last 60 years within the southeastern Bay of Biscay, Continental Shelf Research, 29(8), 1060-1069.
  • Gómez‐Gesteira M., Decastro M., Alvarez I., Gómez‐Gesteira J.L., (2008), Coastal sea surface temperature warming trend along the continental part of the Atlantic Arc (1985–2005), Journal of Geophysical Research: Oceans, 113(C4), C04010:1-9.
  • Gómez-Gesteira M., Gimeno L., Decastro M., Lorenzo M.N., Alvarez I., Nieto R., Gómez-Gesteira J.L., (2011), The state of climate in NW Iberia, Climate Research, 48(2/3), 109-144.
  • Güçlü Y., (2013), Sea surface temperature anomalies along the Black Sea Region coast of Turkey (1971-2010 period), Journal of Human Sciences, 10(1), 863-896.
  • Güçlü Y.S., (2016), Comments on “Comparison of Mann–Kendall and innovative trend method for water quality parameters of the Kizilirmak River. Turkey (Kisi and Ay. 2014)” and “An innovative method for trend analysis of monthly pan evaporations (Kisi. 2015)”, Journal of Hydrology, 538, 878-882.
  • Güçlü Y.S., Şişman E., Yeleğen M.Ö., (2018), Climate change and frequency–intensity–duration (FID) curves for Florya station Istanbul, Journal of Flood Risk Management, 11(S1), S403-S418.
  • Güçlü Y.S., (2018), Alternative Trend Analysis: Half Time Series Methodology, Water Resources Management, 32(7), 2489-2504.
  • Haktanir T., Citakoglu H., (2014), Trend independence stationarity and homogeneity tests on maximum rainfall series of standard durations recorded in Turkey, J. Hydrol. Eng., 19(9), doi:10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0000973.
  • Haylock M.R., Peterson T.C., Alves L.M., Ambrizzi T., Anunciação Y.M.T., Baez J., Vincent L.A., (2006), Trends in total and extreme South American rainfall in 1960-2000 and links with sea surface temperature, Journal of Climate, 19(8), 1490-1512.
  • Houghton JT., Filho LGM., Callander BA., Harris N., Kattenberg A., Maskell K., (1996), Climate Change 1995: The Science of Climate Change, Cambridge University Press: Cambridge. UK.
  • Johannessen O.M., Bengtsson L., Miles M.W., Kuzmina S.I., Semenov. V.A., Alekseev G.V., Cattle H.P., (2004), Arctic climate change: Observed and modelled temperature and sea‐ice variability. Tellus A, 56(4), 328-341.
  • Jonsdottir J.F., Jonsson P., Uvo C.B., (2006), Trend analysis of Icelandic discharge. precipitation and temperature series, Nord. Hydrol., 37(4–5), 365–376.
  • Kadioğlu M., Şen Z., Gültekin L., (2001), Variations and trends in Turkish seasonal heating and cooling degree-days, Climatic Change, 49(1), 209-223.
  • Kaplan A., Cane M.A., Kushnir Y., Clement A.C., Blumenthal M.B., Rajagopalan B., (1998), Analyses of global sea surface temperature 1856–1991, Journal of Geophysical Research, 103(C9), 18567-18589.
  • Kazmin A.S., Zatsepin A.G., (2007), Long term variability of surface temperature in the Black Sea and its connection with the large scale atmospheric forcing, J Mar Syst, 68, 293–301.
  • Markus M., Demissie M., Short M., Verma S., Cooke R., (2014), Sensitivity Analysis of Annual Nitrate Loads and the Corresponding Trends in the Lower Illinois River, Journal of Hydrologic Engineering, 19(3), 533-543.
  • Moron V., Vautard R., Ghil M., (1998), Trends. interdecadal and interannual oscillations in global sea-surface temperatures, Climate Dynamics, 14(7), 545-569.
  • Ozgenc A., (2017), A Investigation of sea level trends and the effect of the north atlantic oscillation (NAO) on the black sea and the eastern mediterranean sea, Theor Appl Climatol, 129(1-2), 129-137.
  • Park K., Lee E., Chang E., Hong S., (2015), Spatial and temporal variability of sea surface temperature and warming trends in the yellow sea, Journal of Marine Systems, 143, 24-38.
  • Revelle R., (1983), Probable future changes in sea-level resulting from increased atmospheric carbon dioxide, National Academy Press. Changing Climate. 8. Chapter, Washington.
  • Robertson R., Visbeck M., Gordon A.L., Fahrbach E., (2002)., Long-term temperature trends in the deep waters of the Weddell Sea, Deep-Sea Research Part II, 49(21), 4791-4806.
  • Saplioglu K., Kilit M., Bekir Y.K., (2014), Trend Analysis of Streams in the Western Mediterranean Basin of Turkey, Fresenius Environmental Bulletin, 23(1A), 313-324.
  • Sen Z., (2012), Innovative trend analysis methodology, J. Hydrol. Eng, 17 (9), 1042–1046.
  • Sen Z., (2014), Trend identification simulation and application, J. Hydrol. Eng, 19 (3), 635–642.
  • Shaltout M., Omstedt A., (2014), Recent sea surface temperature trends and future scenarios for the Mediterranean Sea, Oceanologia, 56(3), 411-443.
  • Timbadiya P., Mirajkar A., Patel P., Porey P., (2013), Identification of trend and probability distribution for time series of annual peak flow in Tapi Basin India. ISH Journal of Hydraulic Engineering, 19(1), 11-20.
  • Zveryaev I.I., (2015), Seasonal differences in intraseasonal and interannual variability of Mediterranean Sea surface temperature, Journal of Geophysical Research C: Oceans, 120(4), 2813-2825.
Primary Language tr
Subjects Engineering
Published Date 2019
Journal Section Research Articles
Authors

Orcid: 0000-0003-3696-9967
Author: Eyüp Şişman (Primary Author)
Institution: İSTANBUL MEDİPOL ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ
Country: Turkey


Dates

Publication Date : July 31, 2019

Bibtex @research article { dacd492730, journal = {Doğal Afetler ve Çevre Dergisi}, issn = {}, eissn = {2528-9640}, address = {}, publisher = {Artvin Çoruh University}, year = {2019}, volume = {5}, pages = {291 - 304}, doi = {10.21324/dacd.492730}, title = {Ege ve Akdeniz Kıyılarında Seçilen İstasyonlarda Deniz Suyu Sıcaklıkları İçin Soğuma Dönemi Trend Analizleri}, key = {cite}, author = {Şişman, Eyüp} }
APA Şişman, E . (2019). Ege ve Akdeniz Kıyılarında Seçilen İstasyonlarda Deniz Suyu Sıcaklıkları İçin Soğuma Dönemi Trend Analizleri. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi , 5 (2) , 291-304 . DOI: 10.21324/dacd.492730
MLA Şişman, E . "Ege ve Akdeniz Kıyılarında Seçilen İstasyonlarda Deniz Suyu Sıcaklıkları İçin Soğuma Dönemi Trend Analizleri". Doğal Afetler ve Çevre Dergisi 5 (2019 ): 291-304 <http://dacd.artvin.edu.tr/en/issue/43935/492730>
Chicago Şişman, E . "Ege ve Akdeniz Kıyılarında Seçilen İstasyonlarda Deniz Suyu Sıcaklıkları İçin Soğuma Dönemi Trend Analizleri". Doğal Afetler ve Çevre Dergisi 5 (2019 ): 291-304
RIS TY - JOUR T1 - Ege ve Akdeniz Kıyılarında Seçilen İstasyonlarda Deniz Suyu Sıcaklıkları İçin Soğuma Dönemi Trend Analizleri AU - Eyüp Şişman Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.21324/dacd.492730 DO - 10.21324/dacd.492730 T2 - Doğal Afetler ve Çevre Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 291 EP - 304 VL - 5 IS - 2 SN - -2528-9640 M3 - doi: 10.21324/dacd.492730 UR - https://doi.org/10.21324/dacd.492730 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Doğal Afetler ve Çevre Dergisi Ege ve Akdeniz Kıyılarında Seçilen İstasyonlarda Deniz Suyu Sıcaklıkları İçin Soğuma Dönemi Trend Analizleri %A Eyüp Şişman %T Ege ve Akdeniz Kıyılarında Seçilen İstasyonlarda Deniz Suyu Sıcaklıkları İçin Soğuma Dönemi Trend Analizleri %D 2019 %J Doğal Afetler ve Çevre Dergisi %P -2528-9640 %V 5 %N 2 %R doi: 10.21324/dacd.492730 %U 10.21324/dacd.492730
ISNAD Şişman, Eyüp . "Ege ve Akdeniz Kıyılarında Seçilen İstasyonlarda Deniz Suyu Sıcaklıkları İçin Soğuma Dönemi Trend Analizleri". Doğal Afetler ve Çevre Dergisi 5 / 2 (July 2019): 291-304 . https://doi.org/10.21324/dacd.492730
AMA Şişman E . Ege ve Akdeniz Kıyılarında Seçilen İstasyonlarda Deniz Suyu Sıcaklıkları İçin Soğuma Dönemi Trend Analizleri. DACD. 2019; 5(2): 291-304.
Vancouver Şişman E . Ege ve Akdeniz Kıyılarında Seçilen İstasyonlarda Deniz Suyu Sıcaklıkları İçin Soğuma Dönemi Trend Analizleri. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi. 2019; 5(2): 304-291.