Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri

187 Büşra KIRCI & Erkan YILMAZ KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter For citation / Atıf için: KIRCI, B. & YILMAZ, E. (2024). Kastamonu Şehri Yakın Çevresinde Aylık ve Günlük Yüzey Sıcaklık Değişimleri. Kastamonu İnsan ve Toplum Dergisi – KİTOD 2(4), 187-222. https://doi.org/10.5281/zenodo.13902427, https://dergipark.org.tr/tr/pub/kitod Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri Monthly and diurnal surface temperature variations in the vicinity of Kastamonu City Büşra KIRCI Ar. Gör.; Kastamonu Üniversitesi, İnsan ve Toplum Bilimleri Fakültesi, Coğrafya Bölümü, Posta kodu, Ankara, Türkiye E-mail: busra.krc.9[email protected] ORCID: 0000-0002-2731-3846 Erkan YILMAZ Doç. Dr.; Ankara Üniversitesi, Dil ve Tarih-Coğrafya Fakültesi, Coğrafya Bölümü, Posta kodu, Ankara, Türkiye E-mail: erkannyilma[email protected] ORCID: 0000-0002-3821-3648 Makale Türü / Article Type: Araştırma Makalesi / Research Article Gönderilme Tarihi / Submission Date: 10/09/2024 Revizyon Tarihleri / Revision Dates: 11/09/2024 (Editör r.); 03/10/2024 (Minör r.) Kabul Tarihi / Accepted Date: 10/10/2024 Etik Beyan / Ethics Statement ✓ Makale için etik onay alınmamıştır. Yazar(lar), çalışmanın etik kurul onayına tabi olmadığını beyan eder(ler). ✓ Ethical approval was not obtained for this study. The author(s) declare(s) that the study is not subject to ethics committee approval. Araştırmacıların çalışmaya katkısı / Researchers' contribution to the study ✓ Yazarın katkısı: Makaleyi yazdı, verileri topladı ve sonuçları analiz etti/raporladı (%50). Author contribution: Wrote the article, collected the data, and analyzed/reported the results (50%). ✓ Yazarın katkısı: Makaleyi yazdı, verileri topladı ve sonuçları analiz etti/raporladı (%50). Author contribution: Wrote the article, collected the data, and analyzed/reported the results (50%). Çıkar çatışması / Conflict of interest Yazar(lar) bu çalışmada olası bir çıkar çatışması olmadığını beyan ederler. The author(s) declare(s) that there is no potential conflict of interest in this study. Benzerlik / Similarity Bu çalışma iThenticate programında taranıştır. Nihai benzerlik oranı %1’dır. This study was scanned in the iThenticate program. The final similarity rate is 1%. 188 Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri Öz Küresel sıcaklığın artışıyla birlikte şehirleşme faaliyetlerinin hız kesmeden devam ediyor olması, son yıllarda şehir ısı adaları üzerine dikkatlerin yoğunlaşmasına neden olmuştur. Şehir ısı adası meteorolojik ölçümlerle belirlenebileceği gibi uydu görüntüleri vasıtasıyla da incelenebilir. Uydu görüntülerinin termal kızılötesi bantları bir şehirden yayılan enerjinin kaydını tutar ve belli bir alana ait sürekli yüzey ısı verisi sunar. Bu çalışmada Kastamonu şehir merkezini ve yakın çevresini kapsayan bir alanda yüzey sıcaklık modelleri oluşturulmuştur. Aylık modeller LANDSAT ve bir günlük model LANDSAT-ASTER görüntülerinden türetilmiştir. Aylık değişimler mahalle ölçeğinde aktarılmış, çalışma alanı, şehirsel mahallelerin toplam alanı ve şehirsel alan için ortalamalar hesaplanmış ve birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Günlük değişim (gündüz-gece), kabaca K-G ve D-B doğrultulu 2 profilde arazi örtüsüyle ilişkilendirilerek incelenmiştir. Buna göre ulaşılan genel hususlar şöyledir: (1) Kış mevsiminde şehir merkezi çevresine göre daha serindir, (2) bununla birlikte biri şehir diğeri doğal peyzajlı 2 ayrı alandan, şehir olanı yıl boyunca daha sıcaktır, (3) gündüz-gece arasındaki en büyük sıcaklık farkları şehirsel bileşenlerde, en küçük farklar su kütlesi ve orman gibi doğal peyzaj bileşenlerindedir, (4) yüzey heterojenliği arttıkça enerjinin dengeli bir şekilde dağıldığı ve sıcaklık farklarının küçüldüğü belirlenir. Nisan ve mayısta gelişmeye başlayan şehir/yüzey ısı adası etkisi haziranda en şiddetli hale gelerek ekim başına kadar hafifleyerek devam eder. Anahtar Kelimeler: Uydu görüntüsü, Yüzey sıcaklığı, Şehir ısı adası, Yüzey ısı adası, Günlük değişim Monthly and diurnal surface temperature variations in the vicinity of Kastamonu City Abstract In addition to the global temperature increase, the fact that urbanization activities continue unabated has caused attention to be focused on urban heat islands in recent years. Urban heat islands can be determined through satellite images as well as meteorological measurements. The thermal infrared bands of satellite imagery record the energy emitted from a city and provide continuous data on a surface. In this study, surface temperature models were created for an area encompassing Kastamonu city center and its immediate surroundings. Monthly models were derived from LANDSAT, and one-day models were obtained from LANDSAT-ASTER imagery. Monthly variations were reported at the neighborhood scale, and averages for the study area, total urban neighborhood area, and the urban area were calculated and compared. Diurnal variation was assessed in relation to land cover in 2 profiles oriented roughly N-S and E-W. Accordingly, the general conclusions are as follows: (1) In winter, the city center is cooler than its surroundings, (2) nevertheless, of the 2 similar areas, one urban and one naturally landscaped, the urban area is warmer throughout the year, (3) the largest diurnal differences are in urban components, while the smallest differences are in natural landscape components such as water bodies and forests, (4) as the surface heterogeneity increases, it is determined that the energy is evenly distributed and temperature differences become smaller. The urban/surface heat island effect starts to develop in April and May, becomes most severe in June and continues in a fading form until the beginning of October. EXTENDED ABSTRACT Introduction Increasing population and growing cities in the context of global warming have led to increased studies on surface heat islands and thermal comfort. Remote sensing tools are one of the primary data sources used in these studies. The infrared bands of satellite images record the energy emitted from a city. With some formulations applied to these bands, surface temperature models can be obtained. Urban heat island studies mostly focus on metropolitan cities with large populations. In this study, surface temperature changes in Kastamonu city, which has a population of around 350,000 and where various land types are intertwined, were investigated on monthly and diurnal scales. 189 Büşra KIRCI & Erkan YILMAZ KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter Data and Method In this study, although the monthly changes in 2023, the most recent and hottest year, were intended to be monitored, the monthly images were selected from the previous year, 2022, because LANDSAT images, one of the main data sources of the study, were cloudy in some months, and a complete one-year period was needed. Monthly and seasonal changes in surface temperatures were monitored through thermal band-calibrated images. A monthly surface temperature dataset was obtained for the neighborhoods in the study area. ASTER images were used for night surface temperatures. Day and night temperatures and their changes for the month of July were analyzed by land cover types. To compare surface temperatures in the north and south, and east and west of the city, two profile lines in roughly N-S and E-W directions were determined. Day and night surface temperature datasets were created for various terrain types at points corresponding to 100-meter distances along these profiles. The findings are expected to be representative of a year and a day in general. Results While describing the findings, two reference values were created to ensure comparison. One is the average surface temperature over the entire study area. The other is the average temperature of the urban area, which includes the discontinuous and continuous city structures that form the main line of the city, as well as the large industrialcommercial unit to the north of this structure. In December, January, and February, SAMST and UAMST values were 3°C, 0.5°C, and 5°C, respectively. In mid-winter, the urban area average is lower than the study area average. This indicates that the urban structure is cooler. SAMST and UAMST values are around 17°C, 24°C, and 26°C in March, April, and May, respectively. In June, SAMST was 22°C, while UAMST was 26°C. Throughout the year, the strongest positive surface heat island occurs in June. SAMST and UAMST values were 27°C and 30°C in July, and 31°C and 32°C in August. The reference values were around 25°C in September, 13°C in October, and 2°C in November. As in January, the SAMST value is higher than the UAMST value in October and November. During these months, the urban structure is cooler than its surroundings. In the cold season, the urban area is a negative surface heat island, while in the hot season, it is a positive surface heat island. In summer, the positive surface heat island feature includes the urban area as well as the dry farmland, while at night, the positive surface heat island is limited to the urban area. During the daytime in summer (July), dry farming areas are as hot as the urban area. However, in this season, when the sunshine duration is long and the energy loss is short, the dry agricultural areas cool down rapidly after sunset. The urban area, on the other hand, remains hot when the villages cool down. However, it is cooler in the early morning hours. The highest diurnal surface temperature differences are observed in industrial and commercial units, continuous urban structures, sports and recreation units, and discontinuous urban structures. Conclusion Kastamonu has an annual range of surface temperatures of 30°C. Winter and summer seasons transition with two rapid cooling and warming periods. In summer, surface temperatures diverge more strongly according to land cover. The surface heat island in the study area can be described as positive in summer and negative in winter. However, the north of the city has higher surface temperature values than the south throughout the year. In seasons with long sunshine hours, the villages cool down rapidly after sunset, causing the city to exhibit a positive surface heat island feature at night. In the same season, water bodies and forest cover, which are the coolest land types during the day, become the warmest surfaces at night due to slow cooling. The diurnal surface temperature difference is greater on the artificial materials that make up the urban structure. Keywords: Satellite data, Land surface temperature, Urban heat island, Surface heat island, Diurnal variation GİRİŞ Sanayi devrimi sonrasında mevcut şehirler alansal olarak genişlerken aynı zamanda çok sayıda yeni şehir de ortaya çıkmıştır. Şehirlerin kurulması ve/veya genişlemesi doğal peyzajın bozulmasıyla sonuçlanırken, özellikle endüstriyel şehirlerde biyoklimatik açıdan koşullar kötüleşmiştir (Yue vd., 2014). Bu nedenle şehirlerin hava kalitesi (Liang ve Gong, 2020; Stone, 2008) ve termal konforu (Mahmoud ve Gan, 2018; Mayer ve Höppe, 1987) gün geçtikçe 190 Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter üzerinde durulması gereken konular haline gelmiştir. Son 70 yılın güçlü fenomeni şehirleşmenin, şehir klimatolojisi açısından önemini ilerleyen zaman içerisinde sürdürmesi muhtemel görünmektedir. Nitekim, 1950’lilerde şehirli nüfus oranı dünya ölçeğinde %30 civarındayken, 2015 yılı itibariyle dünya nüfusunun %54’ünün şehirlerde yaşadığı belirlenmiştir (UN, 2018). Nüfus projeksiyonlarındaysa bunun 2050’de %68’e yükseleceği öngörülmektedir. Şehirsel alanların genişlemesiyle birlikte şehir ısı adası olgusu, tetikleyicisinin sanayi devrimi olduğu küresel ısınma bağlamında gittikçe önem kazanacaktır (Çirkin vd., 2024). Küresel ısınma süreci, yerküre sistemini doğrudan ve dolaylı olarak tüm boyutlarıyla etkilemeye devam ederken, dünyanın son on yıllarda tecrübe ettiği yoğun kentleşme faaliyetleri araştırmacıları şehir klimatolojisine odaklanmaya itmiştir (Janković, 2013; Masson vd., 2020). Şehirsel alanları meydana getiren yapı yoğunluğu, bu yapılarda kullanılan malzemelerin özellikleri ve diğer topografik etmenler, şehirlerin iklimini kendine özgü kılmaktadır (Bozdoğan Sert vd., 2021; Canan, 2017; Çiçek vd., 2013). Kilometre başına düşen kişi sayısının gün geçtikçe yükseldiği metropollerde inşa edilen çok katlı binalar şehir kanyonlarını ortaya çıkarmıştır (Nunez ve Oke, 1976, 1977). Bu kanyonlar, rüzgâra bariyer oluşturarak (Buccolieri vd., 2022), rüzgârın kanalize olmasını sağlayarak (Louka vd., 1998), rüzgâr hızını değiştirerek (DePaul ve Sheih, 1986) veya girdaplar oluşturarak (Johnson ve Hunter, 1999) şehrin ısınma ve soğuma bilançosunda değişikliklere yol açmaktadır (Memon vd., 2010). Yüksek binaların birbirine yaklaşması, şehirlerde gök görüş oranlarını düşürmekte, yerden yansıyan ışınların şehir içerisinde hapsolmasına ve böylece şehirlerin çevrelerine göre daha sıcak olmasına neden olmaktadır (Scarano ve Sobrino, 2015). Ya da farklı bir açıdan yüksek yapılar güneş ışınlarının yere ulaşmasını engelleyen bir gölgelik gibi işlev görebilir (Sakınç ve Şerefhanoğlu Sözen, 2012). Bu durumda şehirsel yapı kolaylıkla ısınamayacaktır. Mevsime ve gün içerisindeki duruma göre şehirlerin çevrelerinden daha serin olabildiği literatürde saptanan bir olgudur (Q. Chen vd., 2021; Kim vd., 2022). Şehirsel doku, aerodinamik özellikleri ve radyatif enerjiyi manipüle etmekte, bu sayede şehrin termal karakterini belirlemektedir (Zajic vd., 2011). Şehirleri oluşturan geçirimsiz yüzeylerle, kırsal çevre olarak tanımlanan doğal peyzaj unsurlarının kısa ve uzun dalga boylu ışınları farklı düzeylerde emmesi ve/veya yansıtması bu iki arazi örtüsü arasında belirgin sıcaklık farklılıklarını ortaya çıkarmaktadır (Liu ve Zhang, 2011). Bu farklılık şehir ısı adası (ŞIA) olarak adlandırılır ve kavram, şehirlerin çevreleriyle kıyaslandığında daha sıcak olmasını tanımlar. Ancak şehirler bazen çevrelerinden daha soğuk da olabilmektedir (Çiçek vd., 2013). Sıcak olma durumunun ŞIA olarak adlandırılmasına 191 Büşra KIRCI & Erkan YILMAZ KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter binaen, beklenenin aksine soğuk olması negatif ŞIA olarak adlandırılır. Bu olgu, istasyonlarda ölçülen hava sıcaklıklarıyla belirlenebileceği gibi, uydu görüntülerinden sağlanan yüzey sıcaklık modelleriyle de çalışılabilir. Yılmaz (2015), şehir-kırsal farklılaşmasını, hava sıcaklıklarıyla tespit edildiğinde ŞIA, yüzey sıcaklıklarıyla (YS) tespit edildiğindeyse yüzey ısı adası (YIA) olarak tanımlanmasının doğru bir yaklaşım olacağını belirtir. Çünkü ŞIA, meteorolojik bir ölçümken, YIA, şehirden etrafa yayılan enerjinin ifadesidir. Gerek istasyon gerek YS olsun her iki veri seti de şehir ve yakın çevresi arasında farklılıkların ortaya çıkarılmasında başarılıdır ve ŞIA/YIA durumu hem yıl hem gün içerisinde değişmektedir. Literatürde ŞIA, YIA’yı da karşılamaktadır (Eminoğlu, 2023). Daha önceleri, ŞIA çalışmalarında meteorolojik ölçümlerin kullanımı neredeyse mecburiyken, uyduların faaliyet göstermeye başlamasıyla ŞIA çalışmaları başka bir boyut kazanmıştır. Kızılötesi sensörler sayesinde artık belli ölçüm noktalarıyla değil bir yüzey boyunca enerjinin dağılışını/değişimini tespit etmek mümkün olmuştur. Nitekim bugün gelinen noktada, ŞIA çalışmalarında en çok uzaktan algılama verileri tercih edilmektedir. Uydu görüntülerinin termal kızılötesi bantlarından türetilen YS modelleri, ŞIA çalışmalarının temel araçlarındandır. Günlük (Klok vd., 2012; Tran vd., 2006; J. Zhou vd., 2013), aylık (Dian vd., 2020; Fu ve Weng, 2018; Huang vd., 2016) veya uzun dönemli (Y. Chen vd., 2023; Kikon vd., 2016; Si vd., 2022) YS değişimleri bu modeller üzerinden çalışılmakta, bununla ŞIA’nın şiddeti, büyüklüğü ve boyutları gibi hususları ortaya çıkarmak amaçlanmaktadır (Cheval vd., 2009; Díaz-Chávez vd., 2024; Xian vd., 2021). Teknolojik ilerlemelerin etkisiyle 2000’li yıllardan sonra ŞIA çalışmaları ağırlık kazanmıştır. Nitekim, Almeida vd. (2021) özellikle 2016 sonrasında ŞIA çalışmalarında bir artışın olduğunu belirlemiştir. Türkiye’de ŞIA üzerine ilk çalışmalar 1990’lı yıllara rastlamaktadır (Eljadid, 1992; Karaca, Anteplioğlu, vd., 1995; Karaca, Tayanç, vd., 1995; Tayanç vd., 1997; Tayanç ve Toros, 1997). Araştırmacılar şehri ve kırsalı temsil eden farklı meteoroloji istasyonları arasında istatistiki testler kullanarak ŞIA’yı incelemişlerdir. 2000-2010 yılları arasında Türkiye’deki ŞIA çalışmaları meteoroloji temellidir (Acar, 2005; Çiçek, 2005; Çiçek ve Doğan, 2005; Çiçek ve Türkoğlu, 2007, 2009; Kum, 2006; Tanrıkulu, 2006; Yalçın ve Yetemen, 2009). Dikkat çekici bir çalışma Yalçın ve Yetemen (2009) tarafından gerçekleştirilmiş, buna göre yazarlar İstanbul’da ŞIA etkisinin yeraltı suyu sıcaklığını yükselttiğini belirlemiştir. Türkiye’de bir ŞIA çalışmasında uydu görüntülerinin kullanıldığı ilk çalışma bilindiği kadarıyla Duman Yüksel ve Yılmaz (2008)’a aittir. 2010 sonrasında Türkiye’de ŞIA çalışmalarında uydu görüntülerinin kullanımı yaygınlaşmıştır (Çiçek vd., 2013; Güneş vd., 2021; Mercan, 2020; Orhan, 2021; 192 Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter Orhan vd., 2019; Şekertekin ve Marangoz, 2019; Şenlik ve Yılmaz, 2023; Yılmaz, 2013, 2015; Yılmaz ve Özcanlı, 2021). YS, hava sıcaklığına paralel seyretmektedir. 1850’den bu yana son 174 yıllık süreç içerisinde en sıcak 10 yılın değerleri, son 10 yılda (2014-2023) saptanırken (NOAA, 2024), 2023 en sıcak yıl olarak kayıtlara geçmiştir (ECMWF, 2024). Türkiye’de ŞIA ve YS çalışmaları başta İstanbul, Ankara olmak üzere büyük şehirleri konu edinmektedir. Bu çalışmadaysa küçük şehir niteliğindeki Kastamonu’ya odaklanılmıştır. Türkiye’nin diğer çoğu şehrine kıyasla Kastamonu, şehir merkezine de karşılık gelen dar alanlı bir sürekli ve kesikli şehir yapısına sahiptir. Şehir yapısı kuru tarımdan iğne yapraklı ormana kadar çeşitli nitelikte arazi örtüsü bileşenleriyle çevrelenmiştir. ŞIA çalışmalarında konu edinilen büyük şehir eğiliminden sapılarak, küresel ısınma bağlamında en sıcak ve en güncel zaman dilimi için Kastamonu şehir merkezi ve yakın çevresini kapsayan bir alanda YS veri seti oluşturulmuştur. Değişim mahalleler bazında aylık olarak izlenmiş, yılın en sıcak ayında gece ve gündüz sıcaklıklarının arazi örtüsüne göre nasıl değiştiğine bakılmıştır. Bu çalışmada YIA, ŞIA’ya karşılık gelmektedir. VERİ ve YÖNTEM Çalışmada kullanılan veri setini temelde 2 kısma ayırmak mümkündür. Birinci kısım, tüm bir yılı incelemek amacıyla her bir ayı temsilen birer uydu görüntüsünden oluşmaktadır. Aylık görüntüler LANDSAT uydularına aittir. Görüntünün elde edildiği tarihin gündüz durumunu göstermektedir. İkinci kısım veri setiyse 2 görüntü içermektedir. LANDSAT ve ASTER görüntüleri sırasıyla gündüz ve gece YS’lerini tespit etmek üzere seçilmiştir. Belirlenen çalışma alanı için en bulutsuz ve en güncel tarihli ASTER gece görüntüsü 11 Temmuz 2023’te elde edilmiştir. Bu ASTER görüntüsüne en yakın tarihli gündüz görüntüsü ise LANDSAT 9 uydusuna aittir ve 13 Temmuz 2023’ü göstermektedir. İndirilen uydu görüntülerinin zamansal bilgileri Tablo 1’de yer almaktadır. Tüm görüntülerin en sıcak ve en güncel 2023 yılına ait olması istenmişse de uyduların görüntü aldığı tarihlerde çalışma alanının kısmen veya tamamen bulutlu olduğu aylarda bir önceki yılın uydu görüntülerine bakılarak 12 aylık periyot tamamlanmıştır. 193 Büşra KIRCI & Erkan YILMAZ KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter Tablo 1. Çalışmada kullanılan uydu görüntüleri ve tarihleri Aylık Tarih Uydu Görüntüsü Tarih Uydu Görüntüsü 10/01/2023-11:26 LANDSAT 8 29/07/2023-11:26 LANDSAT 9 16/02/2022-11:26 LANDSAT 9 30/08/2023-11:26 LANDSAT 9 28/03/2022-11:26 LANDSAT 8 15/09/2023-11:26 LANDSAT 9 29/04/2022-11:26 LANDSAT 8 30/10/2022-11:27 LANDSAT 9 15/05/2022-11:26 LANDSAT 8 15/11/2022-11:27 LANDSAT 9 16/06/2022-11:26 LANDSAT 8 04/12/2023-11:26 LANDSAT 9 Günlük Tarih Uydu Görüntüsü Tarih Uydu Görüntüsü 13/07/2023-11:26 LANDSAT 9 11/07/2023-22:21 ASTER 2013 yılında uzaya fırlatılan LANDSAT 8 uydusu, görünür ve kızılötesi ışınları algılayan iki sensöre sahiptir: Operasyonel Arazi Görüntüleyici (OLI) ve Termal Kızılötesi Sensör (TIRS). OLI sensörü verileri 9 bantta toplar; bunların mekânsal çözünürlüğü 30 m, pankromatik 8. bandın ise 15 m'dir. TIRS sensöründen alınan 10. ve 11. bantların çözünürlüğü 100 m'dir (USGS, 2023a). Bu çalışmada, LANDSAT 8’in 10. bandı yüzey sıcaklık modellemesinde kullanılmıştır,11. bantsa doğru görüntüler içermediğinden dikkate alınmamıştır (Yılmaz vd., 2019, s. 41). LANDSAT 8 gibi OLI ve TIRS sensörlerine sahip LANDSAT 9, 2021 sonbaharında uzaya fırlatılmıştır. LANDSAT 9, topladığı verileri 11 bantta tutar; ilk 9 bant arazi görüntüleyicisinden, 10. ve 11. bant ise termal sensörden gelir. Bantların mekânsal çözünürlüğü LANDSAT 8 ile aynıdır, ancak radyometrik çözünürlük 12 bit'ten 14 bit'e yükseltilmiştir. Bu ise su ve yoğun orman örtüsü gibi karanlık alanlardaki ince farklılıkları daha iyi tespit etmeyi sağlamaktadır (USGS, 2023b). ASTER görüntüleri, 1999'da fırlatılan TERRA uydusuyla elde edilmektedir. TERRA, 5 operasyonel araca sahiptir; bunlardan MOPITT kirlilik, CERES bulutlar ve enerji sistemi ölçümleri yaparken, MISR ve MODIS spektroradyometrelerdir 1 . ASTER ise termal emisyon ve yansıma değerlerini ölçen bir radyometredir (NASA, 2023a) ve en yüksek mekânsal çözünürlüğe sahiptir, bu da ASTER’in, diğer TERRA araçlarına yardımcı bir yakınlaştırma lensi gibi kullanılmasını sağlamaktadır (NASA, 2023b). 14 bandı bulunan ASTER’in 5 bandı termaldir ve çözünürlüğü 90 m’dir (Yılmaz vd., 2019, s. 41). LANDSAT’ın 10.bandındaki dalga boyunu (10.6-11.19 µ) karşılaması amacıyla ASTER’in 13.bandı (10.25-10.95 µ) dikkate alınmıştır (Yılmaz, 2017, s. 182). 1 Radyometre, bir nesneden yayılan ışınım enerjisini tespit etmeye ve ölçmeye yarayan cihazdır. Bu cihaz, özellikle kızılötesi radyasyonu ölçen araçların önemli bir parçasıdır (https://www.britannica.com/technology/radiometer). 194 Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter Yüzey sıcaklık modeli elde etmek üzere termal bantlara birtakım işlemlerin uygulanması gerekmektedir. Buna göre ilk olarak spektral radyans (SR) hesaplanır (Eşitlik 1). Diğer bir aşamada Spektral radyans değerleri Kelvin sıcaklığında enerjiye çevrilir (Eşitlik 2). Son aşamada Celsius sıcaklığı elde etmek için Kelvin sıcaklık farkı çıkarılır (Eşitlik 3). 𝑆𝑅 = 𝑀𝐿∗𝑃𝐷 +𝐴𝐿 Eşitlik [1] 𝑇𝐾=𝐾2 ln(𝐾1 𝑆𝑅+1) Eşitlik [2] 𝑇𝐶= 𝑇𝐾−273,15 Eşitlik [3] Eşitliklerde PD, termal bandın piksel değerini temsil etmektedir. Piksel değerleri, yeryüzünden yansıyan ve sensörler tarafından algılanan yansıma değerlerine karşılık gelmektedir. ML, AL, K1 ve K2 ise uydu görüntüsünü oluşturan bantlara göre değişen sabit değerleri temsil etmektedir. Buna göre LANDSAT 8’de 10.bant için ML= 0,0003342; AL= 0,1; K1= 774,89 ve K2= 1321,89’dur. LANDSAT 9’un 10.bantında bu değerler ML= 0,00038; AL= 0,1; K1= 799,0284 ve K2= 1329,2405 olur. ASTER’de 13.bant için AL yoktur, ML= 0,005693; K1= 866,468575 ve K2= 1350,069147’dir. Yukarıdaki eşitliklerde bu değerler kullanılmıştır. CORINE projesi 1980’lerin başında Avrupa Komisyonun girişimleriyle hayata geçirilmiştir. Proje, Avrupa kıtasının tamamını kapsayacak şekilde tutarlı ve standart bir arazi örtüsü sistematiği geliştirmeyi amaçlamıştır. İlk CORINE arazi örtüsü verisi 1990 yılında, ikincisi 2000’de, bundan sonrakilerse her 6 senede bir yeni durum ve değişim katmanlarıyla ilgili güncellemeleri içerecek şekilde üretilmiştir (Copernicus, 2023). CORINE’nin en güncel versiyonu 2018’de yayınlanmıştır. 2023 yılındaki yüzey sıcaklıklarını inceleyen söz konusu bu çalışmada CORINE’in bu versiyonundan faydalanılmıştır. Çalışma alanının lokasyonu ve genel fiziki özellikleri Çalışma alanı, Batı Karadeniz bölümünde yer alan Kastamonu ilinden seçilmiştir (Şekil 1). Kastamonu merkez ilçesinde küçük bir alana karşılık gelen çalışma alanı şehir merkezi ve yakın çevresini kapsamaktadır. Şehir, kuzeybatıya doğru akış gösteren Karaçomak derenin çevresinde kurulmuş ve genişlemiştir. 195 Büşra KIRCI & Erkan YILMAZ KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter Şekil 1. Kastamonu ili ve merkez ilçenin Türkiye’deki konumu Şehir merkezi, Karadeniz’e paralel uzanan yer yer yükseltisi 2000 m’ye yaklaşan ve doğu-batı uzanımı 300 km’yi bulan Küre Dağları olarak adlandırılan jeomorfolojik ünitenin güneyinde kalmaktadır (Coşkun, 2021). Bu dağlık kütle, denizden gelen nemli havanın önünde bariyer oluşturarak iç kesimlere ilerlemesini engellemektedir. Şehrin güneyinde ise Ilgaz Dağları olarak adlandırılan dağlık kütle bulunmaktadır (Şekil 2). 1991-2020 periyodu için MGM (2024) tarafından hesaplanan Kastamonu’nun iklim parametrelerine ait mevsim normalleri Tablo 2’de yer almaktadır. Ortalama sıcaklıklar, kışın 1,5°C’nin altında, yazın ise 17,5°C’nin üzerindedir. Yağışlı gün sayısı temmuz ve ağustosta 6,5 gün kadardır. Haziran ayı 12,6 gün yazdan çok ilkbahar mevsimiyle uyumlu bir örüntü sergilemektedir. Mayıs ayı 14,4 gün ile yıl içerisinde en yağışlı aydır. Bununla birlikte en büyük aylık toplam yağış miktarı ortalaması değerine mayısta değil haziranda ulaşılmaktadır. Nisan, mayıs, haziran ayları en az 50 mm’lik yağış değerleriyle yıl içerisinde öne çıkmaktadır. Küre ve Ilgaz dağları arasında yer alan ve ortalama yükseltisi 775 m olan Kastamonu’da (Çoban ve Aydınözü, 2016), İç Anadolu Bölgesi’nin karakteristiği konveksiyonel yağışların, ilin kuzeyde olmasının da etkisiyle temmuz başına kadar sarkan bir versiyonunu görmek mümkündür. Tablo 2. 1991-2020 kapsayan dönemde Kastamonu için hesaplanan mevsim normallerine ilişkin değerler Ocak Şubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Kasım Aralık Yıllık Ortalama Sıcaklık (°C) -0,6 1,1 4,8 9,50 14,20 17,70 20,50 20,50 16,20 11,20 4,90 0,70 10,10 Ortalama Yağışlı Gün Sayısı 12,23 10,77 12,37 12,80 14,40 12,60 6,73 6,10 7,17 9,37 9,07 12,07 125,70 Aylık Toplam Yağış Miktarı Ortalaması (mm) 29,40 28,10 38,50 50,50 77,90 89,60 36,00 38,20 38,70 34,80 27,50 36,10 525,30 202 Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter kalanından serindir. Çerçiköy, Konukça, Alpaslan, Akçakese, Budamış, Örencik ve Y. Kuyucak her iki ortalamadan daha düşük değerlere sahiptir. Kuzeydeki köyler olan Hacıbey, Sarıömer, Hocaköy, Koruköy ve Dereköy ÇAYS’tan yüksek değere sahipken, ŞAYS’tan düşük değere sahiptir. Subaşı, Gölköy, Emirler ve Mollaköy gibi köylerse de her iki ortalamadan daha soğuktur. Yavuz Selim, Cebrail, İnönü ve Kuzeykent mahalleri için ÇAYS ve ŞAYS’tan daha yüksek OYS’ler hesaplanır. Hisarardı ve Beyçelebi bu aydaki en serin mahallelerdir. Diğer mahallelerde OYS’ler 25-27°C arasında değişmektedir. Şekil 7. Mart, nisan ve mayıs aylarında Kastamonu şehri ve yakın çevresinde yüzey sıcaklıklarının dağılışı Yaz mevsimi Bu mevsimde en yüksek YS’ler ağustosta belirlenmiştir (Şekil 8). Yaz başında YS’ler 21-28°C arasında, yaz sonunda 25-36°C arasında değişmektedir. Sonbahar başındaysa ilkbahar sonundaki seviyelerine düşmektedir. Haziran ayı için hesaplanan ÇAYS ve ŞAYS değerleri 22,4°C ve 26,3°C’dir. Haziran, yerleşme alanının çok güçlü pozitif YIA özelliğiyle tüm yıl içerisinde en belirgin olduğu aydır (Şekil 9). Her bir köyde OYS, ÇAYS veya ŞAYS’tan daha düşüktür. Mahalleler daha yüksek OYS değerleriyle ÇAYS’ı geçer. ŞAYS’tan daha sıcak mahalleler: Yavuz Selim, Cebrail, Aktekke, Kuzeykent, Hepkebirler ve Topçuğlu’dur. Hisarardı, Beyçelebi ise mahalleler içerisinde en serin olanlarıdır. Esentepe ve Candaroğulları’nda OYS 23°C civarındadır. Candaroğulları mahallesinin batısındaki iğne yapraklı örtünün oluşturduğu serinlik, mahalle ölçeğinde OYS’nin düşmesine neden olmaktadır, bununla birlikte yerleşmeye karşılık gelen alanda YS 203 Büşra KIRCI & Erkan YILMAZ KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter çok daha yüksek çıkmaktadır. Kırkçeşme ve seyrek bitki alanın baskın olduğu Honsalar’da OYS 24°C’nin üzerine çıktığı görülmüştür. Akmescit, Atabeygazi, İsfendiyar, Saraçlar, İnönü, Mehmet Akif Ersoy mahallelerinde OYS 25-26°C arasında değişmektedir. Baraj alanı en serin yüzeydir. Şekil 8. Kastamonu şehri yakın çevresinde yüzey sıcaklıklarının yaz mevsimi başında, sırasında ve sonunda değişimi Temmuzda ÇAYS 27°C ve ŞAYS 30,2°C’dir. Haziranda hiçbir köy ŞAYS’tan daha sıcak değilken, temmuzda Hocaköy ve Mollaköy ŞAYS’tan daha yüksek değerlere sahiptir. Bu ayda da güneydeki köyler kuzeydekilerden serindir (Şekil 9). Topçuoğlu bu aydaki en sıcak olan mahalledir. Cebrail, Hepkebirler ve Kuzeykent mahalleleri ŞAYS’tan daha yüksek YS değerine sahiptir. En serin mahalleler Hisarardı ve Beyçelebi’dir. Honsalar ÇAYS’tan daha serinken, Akmescit, Kırkçeşme, Saraçlar, İsfendiyar ve Esentepe ŞAYS’tan serindir. Atabeygazi, İsmailbey, Aktekke, Mehmet Akif Ersoy ve İnönü mahalleleri 30°C’ye yaklaşan OYS değerleriyle şehirsel alan kadar sıcak özellik göstermektedir. Ağustosta ÇAYS 31,3°C ve ŞAYS 32,2°C’dir. Şehrin kuzeyindeki sahada, önceki aylarda görülen yüksek YS değerleri yoğunlaşmasının bu ayda kaybolmuş olduğu görülür (Şekil 9). Yıl içerisinde ilk kez güneydeki köylerin de kuzeydekiler kadar sıcak olabileceği belirlenmiştir. Kuzeybatıda Taşlık ve Gölköy güneydoğuda Örencik ve Bulacık köyleri çalışma alanındaki en geniş en sıcak yüzeylere sahiptir. ŞAYS’tan daha yüksek değere sahip köyler içinde Hocaköy, Mollaköy, Hacıbey, Hacıköy, Bulacık ve Gölköy bulunur. İğne yapraklı örtünün baskın olduğu 204 Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter Çerçiköy ve Y. Kuyucak bu aydaki en serin köylerdir. Çalışma alanındaki en serin yüzey barajı kapsayan Akçakese ve Budamış köylerinde hesaplanan OYS, barajın etkisiyle düşüktür. Ancak bu köylerdeki kuru tarım alanlarında YS’ler çalışma alanındaki en yüksek YS değerlerine yaklaşmaktadır. Çalışma alanında genel olarak köyler mahallelerden daha sıcaktır. Topçuoğlu ve Kuzeykent mahalleleri, ŞAYS’tan daha yüksek değere sahiptir. Hisararadı, Beyçelebi ve İsfendiyar ise ÇAYS’tan daha düşük YS değerleri göstermektedir. Akmescit, Saraçlar, Yavuz Selim, Honsalar, Cebrail, Aktekke, Kırkçeşme ve İnönü mahallelerindeki OYS, ÇAYS’a yakındır. Atabeygazi, Hepkebirler, Esentepe ve Mehmet Akif Ersoy mahalleleri 32°C’yle çalışma alanından biraz daha sıcaktır. Buralarda YS değerleri ŞAYS kadardır. Şekil 9. Haziran, temmuz ve ağustos aylarında Kastamonu şehri ve yakın çevresinde yüzey sıcaklıklarının dağılışı Sonbahar mevsimi Ağustosta YS’ler 30-35°C, eylülde 22-28°C arasında değişir (Şekil 10). Eylülden ekime doğru hızlı bir soğuma gerçekleşmektedir. Bu ayda YS’ler 11-16°C; kasımda 7-11°C arasında değişir. Kasımdan aralığa YS’ler ikinci kez hızla düşer. Aralıkta YS’ler en fazla 5°C civarındadır. 205 Büşra KIRCI & Erkan YILMAZ KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter Şekil 10. Kastamonu şehri yakın çevresinde yüzey sıcaklıklarının sonbahar mevsimi başında, sırasında ve sonunda değişimi Eylülde ÇAYS 24,7°C ve ŞAYS 25,8°C olarak belirlenmiştir. Ağustostaki gibi güneydeki Örencik ve Bulacık köyleri kuzeybatıdaki köylerle benzer OYS’lere sahiptir (Şekil 11). Emirler, Gölköy, Hocaköy ve Hacıköy bu aydaki en sıcak köylerdir. Sarıömer ve Kıyık’ta da ŞAYS’ın OYS değerleri ŞAYS’tan yüksektir. Bahadır, Akçakese, Budamış, Alpaslan ve Y. Kuyucak en serin köylere örnek gösterilebilir. Mahalleler içerisinde en sıcak olanlar Topçuoğlu, Kuzeykent, Mehmet Akif Ersoy ve Esentepe’dir. Bunlar, ŞAYS’tan daha yüksek OYS’lere sahiptir. Hisarardı, Beyçelebi ve İsfendiyar’daki YS’ler, ÇAYS’tan daha düşüktür. Cebrail, Aktekke, Kırkçeşme, Saraçlar’da OYS, ÇAYS ve ŞAYS kadardır. Akmescit, Atabeygazi, Yavuz Selim, Hepkebirler, Honsalar, İsmailbey ve İnönü mahallelerinde OYS’ler ÇAYS’tan yüksek olsa da ŞAYS’tan biraz düşüktür. Ekimde ÇAYS 13,7°C ve ŞAYS 12,9°C’dir. ÇAYS, ŞAYS’tan daha yüksek çıkmıştır. Nitekim bu ayda köyler, mahallelerden daha sıcaktır (Şekil 11). ŞAYS’tan daha düşük YS’ye sahip köyler Y. Kuyucak, Budamış’da ve Çerçiköy’dür. Konukça, Alpaslan, Akçakese, Taşlık, Subaşı ve Koruköy gibi köyler ŞAYS’tan daha sıcak ÇAYS’tan daha serindir. Diğer çoğu köyde OYS’ler ÇAYS’tan daha sıcaktır. ŞAYS’tan daha sıcak mahalleler içinde Atabeygazi, Kuzeykent, Esentepe, İsmailbey, Honsalar ve Topçuoğlu bulunmaktadır. Hiçbir mahallede OYS, ÇAYS’tan daha yüksek değildir. Beyçelebi, İsfendiyar, Cebrail, Aktekke, Kırkçeşme, Hisaradı en serin mahalleler içerisindedir. Akmescit, Yavuz Selim, Hepkebirler, Saraçlar, İnönü 206 Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter ve Mehmet Akif Ersoy mahallelerindeyse OYS’ler, ŞAYS’a yakındır. Mahallelerin ÇAYS’ın altında kalması şehirsel alanın bu ayda negatif YIA özelliğinde olduğunu göstermektedir. Şekil 11. Eylül, ekim ve kasım aylarında Kastamonu şehri ve yakın çevresinde yüzey sıcaklıklarının dağılışı Kasım ayında ÇAYS 9,6°C ve ŞAYS 9,2°C hesaplanmıştır. Bu ayda da ÇAYS, ŞAYS’tan yüksektir. Köyler mahallelerden daha sıcak özellik göstermektedir. Mahallelerdeki OYS’ler ŞAYS civarında ya da biraz daha yüksektir. Mahalleler içerisinde kasımda en sıcak olanı Atabeygazi’dir. Yavuz Selim, Topçuoğlu, Honsalar, İsmailbey, Esentepe, İnönü, Mehmet Akif Ersoy ve Kuzeykent mahallelerinde OYS değerleri 9-10°C arasında değişmektedir. Bu mahalleler ŞAYS’tan daha yüksek YS değerine sahiptir. Akmescit ve Saraçlar mahallesinde OYS, ŞAYS kadardır. Beyçelebi, İsfendiyar, Cebrail, Hisarardı, Kırkçeşme ve Aktekke mahalleleriyse ŞAYS’tan daha düşük YS değeri belirlenen mahallelere örnek verilebilir. Köylerin çoğu ÇAYS ve ŞAYS’tan daha yüksek YS değeri göstermektedir. ŞAYS’tan düşük değere sahip köyler içinde Budamış, Çerçiköy, Alpaslan, Akçakese, Y. Kuyucak ve Bahadır bulunmaktadır. Bulacık, Koruköy, Sarıömer ve Gölköy’de OYS 10-11°C arasında değişmektedir. Hacıbey, Dereköy, Emirler ve Hacıköy’de OYS 11-12°C arasında değişirken 12,2°C’lerdeki OYS’leriyle Hocaköy ve Mollaköy en sıcak köylerdir. Farklı arazi örtülerinde günlük YS değişimi LANDSAT görüntüleri gündüzleri, ısınma döneminde (öğleden önce) alınmakta, bu nedenle aylık durumun ortaya koyulduğu önceki bölümde, sadece gündüz YS özellikleri görülmektedir. Bununla birlikte, şehir-kır arasındaki sıcaklık farkı, geceleri tersine dönebilmektedir. Bu 207 Büşra KIRCI & Erkan YILMAZ KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter nedenle ASTER görüntüsüyle sadece bir gün incelenmiş, şehir ve çevresindeki sıcaklık dağılışı ortaya koyulmuştur. Bu veriler, genel olarak mutlak değerlerle düşünülmez, bunun yerine nispi değer göz önünde tutularak değerlendirilmelerde bulunulmaktadır. Bu nedenle, bir gün için veriler gece-gündüz YS veriler, nispi değerler düşünülerek, tüm aylara da genellenebilir. Gündüz şehir şiddetli bir YIA’dır (Şekil 12). Şehrin kuzeyindeki Gölköy, Emirler ve Hocaköy de şehir kadar sıcaktır. Ancak sayılan yerler geceleri soğurken, şehir hâlâ çevresine göre sıcaktır. Şekil 12. Gündüz ve gece Kastamonu şehri ve yakın çevresinde yüzey sıcaklıklarının dağılışı D-B profilinde değişim Gündüz D-B profilinde maksimum YS, 36°C’ye ulaşan değeriyle sürekli şehir yapısında belirlenmiştir (Şekil 13). Şehrin merkezini oluşturan sürekli ve kesikli şehir yapısı üzerinde YS 30-36°C arasında değişmekte, şehir merkezinin doğusundaki bitki değişim alanında YS 27,2°C’ye kadar düşerken, doğal çayırlık üzerinde bir miktar yükselmektedir (27,5-28,9°C). Buranın doğusunda kuru tarım alanında YS 28-29°C arasında değişmekte, iğne yapraklı 208 Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter ormandaysa nispeten düşmektedir (26,3°C). Karışık tarım alanında şehir merkezinden uzaklaşılıp (29,6 °C) iğne yapraklı ormana yaklaşıldıkça (26°C) YS’ler yine düşmektedir. Şehir merkezinin doğusunda kalan kesim için en serin arazi yüzeyini iğne yapraklı orman örtüsü oluşturmaktadır (25,5-26,2°C). İğne yapraklı örtünün dış sınırında doğal bitki örtüsüyle karışık tarım alanına doğru YS yükselmektedir (27,5°C). Doğal bitki örtüsüyle karışık tarım alanındaysa YS değeri, 26-28°C arasında değişmektedir. Şehir merkezinin batısında kalan kesim için en serin arazi yüzeyini karışık ve iğne yapraklı orman örtüsü oluşturmaktadır (2425,2°C). Şehir merkezine daha yakın iğne yapraklı örtüde YS daha yüksektir (25-27°C). Şehir merkezi en sıcak arazi yüzeyine karşılık gelirken, buradan hem doğuya hem batıya doğru uzaklaşıldıkça YS’ler genel olarak yükselmektedir. Şehir merkezinden sonraki ikinci en sıcak yüzeyse kuru tarım alanları oluşturmaktadır. Burada YS 28,5-32,2 °C arasında değişmektedir. İğne yapraklı örtüdeyse tarım alanına yaklaşıldıkça YS yükselmektedir. Benzer durum bitki değişim ve seyrek bitki alanlarında görülür. Seyrek bitki alanı, sürekli şehir yapısından sonra YS’nin azaldığı yerlere karşılık gelirken burası iğne yapraklı örtüye göre YS’nin daha yüksek olduğu yerlerdendir (27,7-28,2°C). Bitki değişim alanı, iğne yapraklı örtü içerisinde YS’nin birden yükseldiği noktaları oluşturmaktadır (29,3°C). Şekil 13. D-B profilinde gündüz (LANDSAT) ve gece (ASTER) yüzey sıcaklıkları (°C) Geceleri, YS’nin en düşük olduğu arazi örtüsü şehrin batısındaki kuru tarım alanıdır ve burada YS 10,7°C’ye kadar düşmektedir. Bu değer, şehrin doğusundaki kuru tarım alanında 12,613,2°C arasında değişmektedir. Buranın da doğusundaki iğne yapraklı ormanda YS yükselirken (14,3°C) daha doğudaki karışık tarım alanında düşmektedir (11,5-12,2°C). En doğudaki doğal bitki örtüsüyle karışık tarım alanında YS, kuru tarım alanındakinden biraz daha yüksektir (13,114°C). Batısındaki karışık orman biraz daha serindir (12,3-14°C). Bununla birlikte karışık 209 Büşra KIRCI & Erkan YILMAZ KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter ormanın en batısında 16°C’yi aşan bir YS değeri de saptanmıştır. Doğudaki iğne yapraklı örtüde YS’ler 13,2-14,3°C arasında değişmektedir. Şehrin merkezine doğru aynı örtüde YS nispeten yükselmektedir. Sürekli şehir yapısının hemen batısındaki iğne yapraklı yüzeyde YS 14,8°C’ye ulaşılmakta, en batıdaki iğne yapraklı ormanda hemen hemen doğudaki örtüde ölçülen değerler saptanmaktadır (13,5-14,3°C). İğne yapraklı örtüde, doğuya doğru kuru tarım alanına yakın kesimde YS 11,8-12,1°C arasında değişmektedir. Sürekli şehir yapısında en düşük ve en yüksek YS değerleri 12,8°C 14,5°C olarak belirlenmiştir. Daha batıda, kesikli şehir yapısı biraz daha sıcaktır, YS değerleri burada 15°C’ye kadar yükselmektedir. Şehrin hemen batısında bulunan seyrek bitki alanında YS, 14°C’nin altında, şehrin doğusunda bulunan doğal çayırlık alanında 14°C civarındadır. Şehir, yazın geceleri çevresinden biraz daha sıcaktır. Şehir yapısında sürekli ve kesikli ayrımına gidildiğinde, kesikli şehir yapısı bitki değişim alanı ve doğal çayırlık örtüsüyle benzer sıcaklıklara sahip olduğu görülmektedir. Şehrin batısındaki seyrek bitki alanı, geceleri hem şehirden hem de iğne yapraklı örtüden daha serindir. Batıdaki iki farklı iğne yapraklı örtüden şehre daha yakın olanı, uzaktakine göre daha sıcaktır. K-G profilinde değişim Gündüz YS’nin en yüksek değerine K-G profilinde 37°C’ye yaklaşan değeriyle en güneydeki endüstriyel ticari örtü üzerinde ulaşılmaktadır (Şekil 14). Gündüz YS, profilin güneyindeki orman ve su kütlesi örtüleriyle kuzeyindeki sulu tarım ve karışık tarım arazilerinde, şehrin merkezine göre daha düşüktür. Öyle ki şehrin merkezinde kalan endüstriyel ticari birim çalışma alanındaki en sıcak YS’yi oluştururken, kuzeydeki sulu ve karışık tarım alanlarıyla komşu aynı örtüde YS 29,8°C olup şehrin merkezini oluşturan kesikli ve sürekli şehir yapılarından daha serin bir özellik göstermektedir. Şehrin merkezindeyse YS’ler güneyden kuzeye doğru gidildikçe yükselmektedir. Profilin en güneyinde kuru tarım arazisi bulunmakta, YS burada 30°C civarında belirlenmektedir. Sonrasında su kütlesi üzerinde YS 22,3°C’ye kadar düşmektedir. Bitki değişim alanları ve geniş yapraklı orman örtüsü üzerindeyse 26,5-29°C arasında değişmektedir. Karışık orman alanında YS, 25-26°C arasında değişirken, karışık tarım arazisinde en düşük 24°C’den başlayıp doğal çayırlığa yaklaştıkça 28,3°C’ye kadar yükselmektedir. Doğal çayırlıklardaki YS, 28-31,8°C arasında değişmekte, kuru tarım alanı, sulu tarım ve karışık tarım arazilerinden daha sıcak yüzeyleri oluşturmaktadır (29-32°C). Güneydeki kesikli şehir yapısında YS, 30,5-32,3°C arasında değişmekte, karışık tarım alanında 26,5°C’ye kadar düşmekte, kesikli ve sürekli şehir yapısı üzerinde 30-33,8°C arasında değişmektedir. YS’ler, seyrek bitki alanlarında 26,5-29°C arasında farklılaşmaktadır. Kuzeydeki kesikli ve sürekli şehir yapısında YS, en düşük 30°C, en yüksek 34 °C arasında belirlenmiştir. Burada endüstriyel ticari birimler nispeten serinken (30,5-31°C), spor ve eğlence 210 Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter alanlarında YS 34°C’nin biraz üzerine çıkmaktadır. Kesikli şehir yapısından (33,5°C) sonra sulu tarım arazileri gelir ki burada YS’ler belirgin ölçüde düşmektedir (28,5-29°C). Karışık tarım alanında 26,2-28°C arasında değişmekte, doğal çayırlıklarda YS yükselmektedir (31,7°C). Şekil 14. K-G profilinde gündüz (LANDSAT) ve gece (ASTER) yüzey sıcaklıkları (°C) Geceleri en sıcak arazi yüzeyleri, su kütleleriyle geniş yapraklı orman örtüsü olarak belirlenmiştir. Su kütlelerinde YS 19°C civarındadır. Geniş yapraklı orman, su kütleleri kadar sıcak olmasa da çevresine göre daha sıcak yüzeyleri oluşturmaktadır. Bitki değişim alanlarındaki YS, 12°C’ye kadar düşmekte, profilin en güneyinde kalan kuru tarım alanında YS, 11,5°C olarak ortaya çıkmaktadır. Kuzeydeyse bu değer 11,5-14,5°C arasında değişmektedir. Su kütlesine komşu karışık orman karışık tarım arazi örtülerinde YS 11,8-13°C arasında değişmekte, doğal çayırlıklarda en düşük 11,7°C olurken maksimum YS 13,5°C’nin üzerinde belirlenmiştir. Doğal çayırlık ve kuru tarım alanına komşu güneydeki endüstriyel ticari birimde YS, 10,3°C’ye kadar düşmektedir. En kuzeydeki karışık tarım ve sulu tarım alanlarıyla komşu endüstriyel ticari örtüdeyse YS, 10°C’dir. Sürekli ve kesikli şehir yapısıyla çevrili endüstriyel alanda en düşük YS, 12,3°C’in üzerindedir. Bununla birlikte, endüstriyel ve ticari birimler, geceleri arazi örtüsündeki en serin yüzeyleri oluşturmaktadır. Kesikli şehir yapısında YS, 12-14,4°C arasında değişmektedir. Karışık tarım alanı-kesikli şehir yapısı civarlarındaysa YS’ler 12,2-13,2°C’ler arasında farklılaşmaktadır. Seyrek bitki alanlarında YS, 13°C’ler civarında belirlenmiştir. Güneydeki sürekli şehir yapısında maksimum YS, 14,5°C’yken, minimum YS ise 13,3°C’dir. Kuzeydeki sürekli şehir yapısı (14,5-15,5°C) geceleri güneydekinden daha sıcaktır. Yine burada yer alan spor eğlence birimlerinde de YS 15,5°C’yi geçmektedir. Kuzeyde kesikli şehir yapısından sonra başlayan sulu tarım arazilerine kadar, 211 Büşra KIRCI & Erkan YILMAZ KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter genel anlamda güneyden kuzeye gidildikçe YS’ler artmaktadır. Kuzeydeki sulu tarım arazisinde YS 13,7°C civarındadır. Karışık tarım alanları biraz daha serindir (13°C). TARTIŞMA Kastamonu ve yakın çevresi için YS’lerin yıl içerisine dağılışı hava sıcaklıklarına paraleldir. Çalışma alanı için ortalama YS (ÇAYS) ocakta 0,3°C; ağustosta 31,3°C’dir. Şehirsel mahalleler için ortalama (ŞMYS) değerler ocakta 0,7°C; ağustosta 31,2°C hesaplanmıştır. Şehirsel alanda (ŞAYS) ocak ortalaması 0,6°C; ağustos ortalaması 31,2°C olarak bulunmuştur. Ortalama değerlerin yıl içerisindeki gidişi birbiriyle uyumludur. Bununla birlikte arazi örtüsüne göre YS değişimlerini, yazın daha net bir şekilde gözlemlemek mümkündür (Şekil 15). Şekil 15. Çalışma alanı (ÇA), şehirsel mahalleler (ŞM) ve şehirsel alan (ŞA) düzeyinde aylık ortalama yüzey sıcaklıkları (YS) Nisandan ağustosa kadar, yılın nispeten sıcak döneminde, hesaplanan ortalamalar farklı mekânsal ölçeklere göre daha belirgin değişime sahiptir. Başka bir ifadeyle, her üç düzey arasında bu farklar yazın güçlenmektedir. Bu ise arazi örtüsünün belirleyiciliğinin bu mevsimde güçlendiği anlamını taşımaktadır. Ağustos’taki 0,1°C’lik fark hariç tutulursa mart-eylül arasında ÇAYS, ŞMYS’den düşüktür. Ekimden şubata kadar ÇAYS, ŞMYS’den yüksektir (Şekil 16). ŞAYS, ŞMYS’den tüm aylarda daha sıcaktır (Şekil 16). Bu da şehir yapısının, diğer arazi tiplerinden daha yüksek YS’lere sahip olduğunu göstermektedir. Çünkü ŞMYS hesaplanmasına, şehirsel yapının yanı sıra diğer arazi tiplerine ait YS’ler de dahil olmuştur ve bunların dahli, sadece şehirsel yapıdaki ortalamadan daha düşük bir ortalamanın 218 Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter Díaz-Chávez, L., Melendez-Surmay, R., & Arregocés, H. A. (2024). Urban heat island intensity in coastal cities of northern Colombia using Landsat data and WRF/UCM model. Case Studies in Chemical and Environmental Engineering, 9, 100617. https://doi.org/10.1016/j.cscee.2024.100617 Duman Yüksel, Ü., & Yılmaz, O. (2008). Ankara kentinde kentsel ısı adası etkisinin yaz aylarında uzaktan algılama ve meteorolojik gözlemlere dayalı olarak saptanması ve değerlendirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 23(4), 937-952. ECMWF. (2024). 2023 was the hottest year on record, Copernicus data show. https://www.ecmwf.int/en/about/media-centre/news/2024/2023-was-hottest-year-recordcopernicus-data-show Eljadid, A. G. (1992). Urban Heat İsland Effect in Istanbul City [Master Thesis]. Istanbul Technical University. Eminoğlu, Y. (2023). Yüzey Kentsel Isı Adası Yoğunluğu ve Kırılganlığının Araştırılması: İstanbul Metropoliten Bölgesi İçin Çok Boyutlu Bir Yaklaşım [Yüksek Lisans Tezi]. İstanbul Teknik Üniversitesi. Fu, P., & Weng, Q. (2018). Variability in annual temperature cycle in the urban areas of the United States as revealed by MODIS imagery. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 146, 65-73. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2018.09.003 Güneş, C., Pekkan, E., & Tün, M. (2021). Eskişehir kent merkezinde yer alan üniversite kampüslerindeki kentsel ısı adası etkilerinin LANDSAT-8 uydu görüntüleri üzerinden araştırılması. Ulusal Çevre Bilimleri Araştırma Dergisi, 4(1), 22-32. Huang, F., Zhan, W., Voogt, J., Hu, L., Wang, Z., Quan, J., Ju, W., & Guo, Z. (2016). Temporal upscaling of surface urban heat island by incorporating an annual temperature cycle model: A tale of two cities. Remote Sensing of Environment, 186, 1-12. https://doi.org/10.1016/j.rse.2016.08.009 Janković, V. (2013). A historical review of urban climatology and the atmospheres of the industrialized world. WIREs Climate Change, 4(6), 539-553. https://doi.org/10.1002/wcc.244 Johnson, G. T., & Hunter, L. J. (1999). Some insights into typical urban canyon airflows. Atmospheric Environment, 33, 3991-3999. Karaca, M., Anteplioğlu, Ü., & Karsan, H. (1995). Detection of urban heat island in Istanbul, Turkey. Il Nuovo Cimento C, 18(1), 49-55. https://doi.org/10.1007/BF02561458 Karaca, M., Tayanç, M., & Toros, H. (1995). Effects of urbanization on climate of İstanbul and Ankara. Atmospheric Environment, 29(23), 3411-3421. https://doi.org/10.1016/1352-2310(95)00085-D Kastamonu Valiliği. (2023). Kastamonu merkez ilçe mahalle sayısı. http://www.kastamonu.gov.tr/muhtar-iletisim-bilgileri 219 Büşra KIRCI & Erkan YILMAZ KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter Kikon, N., Singh, P., Singh, S. K., & Vyas, A. (2016). Assessment of urban heat islands (UHI) of Noida City, India using multi-temporal satellite data. Sustainable Cities and Society, 22, 19-28. https://doi.org/10.1016/j.scs.2016.01.005 Kim, J., Lee, D.-K., Brown, R. D., Kim, S., Kim, J.-H., & Sung, S. (2022). The effect of extremely low sky view factor on land surface temperatures in urban residential areas. Sustainable Cities and Society, 80, 103799. https://doi.org/10.1016/j.scs.2022.103799 Klok, L., Zwart, S., Verhagen, H., & Mauri, E. (2012). The surface heat island of Rotterdam and its relationship with urban surface characteristics. Resources, Conservation and Recycling, 64, 23-29. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2012.01.009 Kum, G. (2006). Göztepe, Kandilli ve Şile Sıcaklık Verileri Kullanılarak İstanbul’da Şehir Isı Adası Etüdü [Yüksek Lisans Tezi]. İstanbul Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü. Liang, L., & Gong, P. (2020). Urban and air pollution: a multi-city study of long-term effects of urban landscape patterns on air quality trends. Scientific Reports, 10(1), 18618. https://doi.org/10.1038/s41598-020-74524-9 Liu, L., & Zhang, Y. (2011). Urban heat island analysis using the Landsat TM data and ASTER data: A case study in Hong Kong. Remote Sensing, 3(7), 1535-1552. https://doi.org/10.3390/rs3071535 Louka, P., Belcher, S. E., & Harrison, R. G. (1998). Modified street canyon flow. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 74-76, 485-493. https://doi.org/10.1016/S0167-6105(98)00044-0 Mahmoud, S. H., & Gan, T. Y. (2018). Long-term impact of rapid urbanization on urban climate and human thermal comfort in hot-arid environment. Building and Environment, 142, 83-100. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2018.06.007 Masson, V., Lemonsu, A., Hidalgo, J., & Voogt, J. (2020). Urban climates and climate change. Annual Review of Environment and Resources, 45(1), 411-444. https://doi.org/10.1146/annurev-environ-012320-083623 Mayer, H., & Höppe, P. (1987). Thermal comfort of man in different urban environments. Theoretical and Applied Climatology, 38(1), 43-49. https://doi.org/10.1007/BF00866252 Memon, R. A., Leung, D. Y. C., & Liu, C.-H. (2010). Effects of building aspect ratio and wind speed on air temperatures in urban-like street canyons. Building and Environment, 45(1), 176-188. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2009.05.015 Mercan, Ç. (2020). Yer yüzey sıcaklığının termal uzaktan algılama görüntüleri ile araştırılması: Muş ili örneği. Türkiye Uzaktan Algılama Dergisi, 2(2), 42-49. MGM. (2023, Nisan 19). Türkiye 2022 Yılı İklim Verileri Haber Bülteni. https://mgm.gov.tr/FILES/resmi-istatistikler/haberBulteni/2022-iklim-verileri.pdf MGM. (2024). İllere Ait Mevsim Normalleri (1991-2020). Resmi İklim İstatistikleri. https://www.mgm.gov.tr/Veridegerlendirme/il-ve-ilceleristatistik.aspx?k=H&m=KASTAMONU NASA. (2023a). About Terra. https://terra.nasa.gov/about 220 Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter NASA. (2023b). ASTER. https://terra.nasa.gov/about/terra-instruments/aster NOAA. (2024). 2023 was the warmest year in the modern temperature record. https://www.climate.gov/news-features/featured-images/2023-was-warmest-yearmodern-temperature-record#:~:text=Details,decade%20(2014%E2%80%932023 Nunez, M., & Oke, T. R. (1976). Long-wave radiative flux divergence and nocturnal cooling of the urban atmosphere. Boundary-Layer Meteorology, 10(2), 121-135. https://doi.org/10.1007/BF00229280 Nunez, M., & Oke, T. R. (1977). The energy balance of an urban canyon. Journal of Applied Meteorology, 16(1), 11-19. https://doi.org/10.1175/15200450(1977)016<0011:TEBOAU>2.0.CO;2 Oke, T. R., & Maxwell, G. B. (1975). Urban heat island dynamics in Montreal and Vancouver. Atmospheric Environment (1967), 9(2), 191-200. https://doi.org/10.1016/0004-6981(75)90067-0 Orhan, O. (2021). Mersin ilindeki kentsel büyümenin yer yüzey sıcaklığı üzerine etkisinin araştırılması. Geomatik Dergisi, 6(1). Orhan, O., Dadaser Çelik, F., & Ekercin, S. (2019). Investigating land surface temperature changes using Landsat-5 data and real-time infrared thermometer measurements at Konya Closed Basin in Turkey. International Journal of Engineering and Geosciences, 4(1), 16-27. https://doi.org/10.26833/ijeg.417151 Sakınç, E., & Şerefhanoğlu Sözen, M. (2012). The effect of tall buildings on solar access of the environment, İstanbul Levent as case. METU Journal of the faculty of architecture. https://doi.org/10.4305/METU.JFA.2012.1.5 Scarano, M., & Sobrino, J. A. (2015). On the relationship between the sky view factor and the land surface temperature derived by Landsat-8 images in Bari, Italy. International Journal of Remote Sensing, 36(19-20), 4820-4835. https://doi.org/10.1080/01431161.2015.1070325 Si, M., Li, Z.-L., Nerry, F., Tang, B.-H., Leng, P., Wu, H., Zhang, X., & Shang, G. (2022). Spatiotemporal pattern and long-term trend of global surface urban heat islands characterized by dynamic urban-extent method and MODIS data. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 183, 321-335. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2021.11.017 Stone, B. (2008). Urban sprawl and air quality in large US cities. Journal of Environmental Management, 86(4), 688-698. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2006.12.034 Şekertekin, A. İ., & Marangoz, A. M. (2019). Zonguldak metropolitan alanındaki arazi kullanımı arazi örtüsünün yer yüzey sıcaklığına etkisi. Geomatik Dergisi, 4(2), 101-111. https://doi.org/10.29128/geomatik.497051 Şenlik, Y. F., & Yılmaz, E. (2023). MODIS verilerine göre İzmir ve Manisa şehirleri ve çevresinde yüzey sıcaklık dağılışı ve eğilimleri. Ege Coğrafya Dergisi, 32(1), 51-68. https://doi.org/10.51800/ecd.1223028 221 Büşra KIRCI & Erkan YILMAZ KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter Tan, M., & Li, X. (2015). Quantifying the effects of settlement size on urban heat islands in fairly uniform geographic areas. Habitat International, 49, 100-106. https://doi.org/10.1016/j.habitatint.2015.05.013 Tanrıkulu, M. (2006). İzmir’de Şehirleşmenin Sıcaklık ve Yağış üzerine Etkisi [Yüksek Lisans Tezi]. Ankara Üniversitesi. Tayanç, M., Karaca, M., & Yenigün, O. (1997). Annual and seasonal air temperature trend patterns of climate change and urbanization effects in relation to air pollutants in Turkey. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 102(D2), 1909-1919. https://doi.org/10.1029/96JD02108 Tayanç, M., & Toros, H. (1997). Urbanization effects on regional climate change in the case of four large cities of Turkey. Climatic Change, 35(4), 501-524. https://doi.org/10.1023/A:1005357915441 Tran, H., Uchihama, D., Ochi, S., & Yasuoka, Y. (2006). Assessment with satellite data of the urban heat island effects in Asian mega cities. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 8(1), 34-48. https://doi.org/10.1016/j.jag.2005.05.003 UN. (2018). Percentage of Population at Mid-Year Residing in Urban Areas by region, subegion and country, 1950-2050. World Urbanization Prospects. https://population.un.org/wup/ USGS. (2023a). LANDSAT 8. https://www.usgs.gov/landsat-missions/landsat-8 USGS. (2023b, Mart 4). LANDSAT 9. https://www.usgs.gov/landsat-missions/landsat-9 Xian, G., Shi, H., Auch, R., Gallo, K., Zhou, Q., Wu, Z., & Kolian, M. (2021). The effects of urban land cover dynamics on urban heat Island intensity and temporal trends. GIScience & Remote Sensing, 58(4), 501-515. https://doi.org/10.1080/15481603.2021.1903282 Yalçın, T., & Yetemen, Ö. (2009). Local warming of groundwaters caused by the urban heat island effect in Istanbul, Turkey. Hydrogeology Journal, 17(5), 1247-1255. https://doi.org/10.1007/s10040-009-0474-7 Yılmaz, E. (2013). Ankara Şehrinde Isı Adası Oluşumu [Doktora Tezi]. Ankara Üniversitesi sosyal Bilimler Enstitüsü. Yılmaz, E. (2015). Landsat görüntüleri ile Adana yüzey ısı adası. Coğrafi Bilimler Dergisi, 13(2), 115-138. Yılmaz, E. (2017). Türkiye’nin bazı şehirlerinde ısı adası özellikleri. F. Arslan (Ed.), Türkiye Coğrafyası Araştırmaları içinde, ss. 177-204. Pegem Akademi Yayıncılık. https://doi.org/10.14527/9786053188858 Yılmaz, E., Aydın, O., & Çiçek, İ. (2019). Klimatoloji çalışmalarında CBS kullanımı. E. Akköprü & M. F. Döker (Ed.), Coğrafya Araştırmalarında Coğrafi Bilgi Sistemleri Uygulamaları içinde, ss. 29-57. Pegem Akademi Yayıncılık. https://doi.org/10.14527/9786052419878 Yılmaz, E., & Özcanlı, M. (2021). Van şehir gelişimi ile şehir ısı adası arasındaki ilişkiler ve sıcaklık değişimleri. Van İnsani ve Sosyal Bilimler Dergisi, 1(1), 40-60. 222 Kastamonu şehri yakın çevresinde aylık ve günlük yüzey sıcaklık değişimleri KİTOD 2(4), 2024, Kış/Winter Yue, W., Fan, P., Wei, Y. D., & Qi, J. (2014). Economic development, urban expansion, and sustainable development in Shanghai. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 28(4), 783-799. https://doi.org/10.1007/s00477-012-0623-8 Zajic, D., Fernando, H. J. S., Calhoun, R., Princevac, M., Brown, M. J., & Pardyjak, E. R. (2011). Flow and turbulence in an urban canyon. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 50(1), 203-223. https://doi.org/10.1175/2010JAMC2525.1 Zhou, B., Rybski, D., & Kropp, J. P. (2017). The role of city size and urban form in the surface urban heat island. Scientific Reports, 7(1), 4791. https://doi.org/10.1038/s41598017-04242-2 Zhou, J., Chen, Y., Zhang, X., & Zhan, W. (2013). Modelling the diurnal variations of urban heat islands with multi-source satellite data. International Journal of Remote Sensing, 34(21), 7568-7588. https://doi.org/10.1080/01431161.2013.821576