Dünya Kentlerinde Kentsel Isınma: Yedi Kıtadaki 10 Büyük Şehrin Uydu Verileriyle Analizi

Kentleşme, arazi kullanımındaki değişimler ve küresel ısınma, şehirlerin kendi mikroiklimlerini önemli ölçüde değiştirmektedir. Yapılaşmış yüzeylerin artması, bitki örtüsünün azalması ve doğal alanların dönüşümü; kent içerisindeki sıcaklık dağılımlarının çevresindeki alanlardan farklılaşmasına neden olabilir.

2025 yılında Urban Science dergisinde yayımlanan “Urban Microclimates in a Warming World: Land Surface Temperature (LST) Trends Across Ten Major Cities on Seven Continents” başlıklı çalışmada, yedi kıtada bulunan 10 büyük şehirde 2001–2021 dönemindeki arazi yüzey sıcaklığı, bitki örtüsü ve arazi kullanım değişimleri uydu verileri kullanılarak incelenmiştir.

Araştırmanın Amacı

Araştırmanın temel amacı, farklı coğrafi ve iklimsel koşullara sahip büyük kentlerde kentleşmenin yüzey sıcaklıkları üzerindeki etkilerini karşılaştırmalı olarak ortaya koymaktır.

Çalışmada özellikle;

• gündüz ve gece arazi yüzey sıcaklıklarının değişimi,
• farklı arazi kullanım türlerinin sıcaklık karakteristikleri,
• bitki örtüsü ile yüzey sıcaklığı arasındaki ilişki,
• havaalanları ve sanayi bölgeleri gibi yapılaşmış alanların termal özellikleri,
• su yüzeyleri ve yoğun bitki örtüsünün soğutucu etkileri

incelenmiştir. Bu yaklaşım sayesinde yalnızca tek bir şehrin değil, farklı kıtalardaki kentlerin ortak ve farklı mikroiklim özellikleri karşılaştırılmıştır.

Nasıl Çalıştık?

Araştırmada MODIS uydu verileri, Google Earth Engine bulut tabanlı analiz platformu üzerinde işlenmiştir.

Analiz dönemi 2001–2021 olarak belirlenmiş ve yıllık medyan değerler üzerinden uzun dönemli değişimler değerlendirilmiştir.

Araştırmada başlıca:

• Land Surface Temperature (LST)
• Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)
• Arazi kullanım/arazi örtüsü bilgileri
• Gündüz ve gece yüzey sıcaklıkları

kullanılmıştır. MODIS Terra MOD11A2 ürünü üzerinden elde edilen uzun dönem sıcaklık verileri, farklı kent dokularındaki termal değişimin ortaya çıkarılmasında temel veri kaynaklarından biri olmuştur.

Araştırmadan Öne Çıkan Bulgular

Küresel ölçekte yüzey sıcaklıklarında artış gözlendi

2001–2021 dönemi için çalışmada hesaplanan küresel ortalama LST eğilimi +0,025 °C/yıl olarak belirlenmiştir. Bu değer yaklaşık 20 yıllık perspektifte değerlendirildiğinde yüzey sıcaklıklarında devam eden uzun dönemli değişimin önemini göstermektedir.

Kentlerin çoğunda kentsel yüzey sıcaklıkları yükseldi

İncelenen 10 büyük şehrin çoğunda, özellikle kentsel mozaik alanlarda gündüz ve gece LST değerlerinde artış eğilimi gözlenmiştir. Ancak değişimin büyüklüğü şehirlerin coğrafi konumu, iklim özellikleri, arazi kullanımı ve kentleşme yapısına göre farklılık göstermiştir.

Havaalanları çevresine göre daha sıcak

Araştırmada havaalanlarının gündüz yüzey sıcaklıklarının çevresindeki alanlardan ortalama +2,5 °C daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Geniş asfalt, beton ve düşük bitki örtüsü oranına sahip yüzeyler, güneş enerjisinin daha fazla soğurulmasına ve gündüz yüzey sıcaklıklarının yükselmesine katkı sağlayabilir.

Sanayi bölgelerinde sıcaklık farkı daha da yüksek

Sanayi alanlarında ortalama gündüz LST farkı +2,81 °C olarak bulunmuştur. Bu sonuç, yoğun yapılaşma ve yapay yüzeylerin şehir içerisindeki mikroiklim üzerinde önemli bir etkiye sahip olabileceğini göstermektedir.

Bitki Örtüsünün Soğutucu Etkisi

Çalışmanın dikkat çekici sonuçlarından biri, yoğun bitki örtüsüne sahip alanlarda görülen sıcaklık farkıdır. Bu bölgelerde çevresine göre LST farkları −3,7 °C'ye kadar ulaşmıştır. Ayrıca NDVI ile LST arasında güçlü negatif korelasyon belirlenmiştir. Başka bir ifadeyle, bitki örtüsü yoğunluğu arttıkça arazi yüzey sıcaklığı genel olarak azalmaktadır.

Su Yüzeyleri de Önemli Bir Soğutma Etkisi Sağlıyor

Önemli su kaynaklarına yakın bölgelerde gündüz LST değerlerinin çevredeki alanlardan ortalama −4,09 °C daha düşük olduğu tespit edilmiştir.

Neden Önemli?

Kentlerde yalnızca ortalama hava sıcaklığını bilmek, mikroiklim koşullarını anlamak için yeterli değildir. Aynı şehir içerisinde sanayi alanı, havaalanı, yoğun yapılaşmış merkez, park ve kıyı alanı arasında önemli yüzey sıcaklığı farklılıkları oluşabilir.

Uydu tabanlı LST analizleri bu farklılıkların mekânsal olarak belirlenmesine olanak verir. Böylece kentin sıcak noktaları, soğuk noktaları, yeşil alanların etkileri ve yapılaşma kaynaklı termal anomaliler haritalanabilir.

Şehircilik ve Yerel Yönetimler Açısından Karşılığı

Uydu tabanlı şehir iklimi analizleri yerel yönetimlerin yeşil alan planlaması, kentsel dönüşüm, iklim uyum politikaları, sıcaklık risklerinin değerlendirilmesi ve iklim dirençli şehir planlaması gibi süreçlerinde bilimsel bir veri katmanı sağlayabilir.

Örneğin yüksek yüzey sıcaklığı ile düşük bitki örtüsü değerlerinin birlikte görüldüğü bölgeler, yeşil altyapı yatırımlarının değerlendirilmesi açısından öncelikli alanların belirlenmesine yardımcı olabilir. Bu tür analizler karar verme süreçlerine doğrudan veri sağlayabilir.

Araştırmadan Uygulamaya

Çalışmanın bilimsel vizyonu aşağıdaki operasyonel karar zincirine dönüştürülebilir:

Uydu Verileri → Google Earth Engine → LST & NDVI Analizi → Arazi Kullanımı → Sıcak / Soğuk Noktaların Belirlenmesi → Kentsel İklim Risk Haritaları → Şehir Planlama ve Karar Destek

Polar Meteoroloji; uydu verileri, coğrafi bilgi sistemleri ve uzun dönemli meteorolojik veri setlerini kullanarak kentlerin sıcaklık yapısının, bitki örtüsünün ve iklim kaynaklı risklerinin mekânsal olarak analiz edilmesine yönelik çalışmalar gerçekleştirir. Kentsel ısı adası ve iklim göstergelerinin birlikte değerlendirilmesi, yerel yönetimler için iklim uyumu karar destek altyapısını oluşturur.