Monitoring burn severity and air pollutants in wildfire events using remote sensing data: the case of Mersin wildfires in summer 2021

Abstract

Remotely sensed data have been used to investigate air pollutants and matter toxicity, land cover changes and burn severity. The goal of this study is to analyze land and atmospheric data for wildfire events that occurred in Mersin Province between July 28 and August 3, 2021. We used a variety of open-access remotely sensed data sets (MODIS, Sentinel 2A and Sentinel 5P TROPOMI) from the pre-fire (20-27 July), fire (28 July -3 August), and post-fire period (4-10 August). This comprehensive study's findings can be divided into two categories. The first group is the land cover output, which includes maps of the affected region's land surface temperature and burn severity, as well as comparisons of the two. The atmospheric output, which consists of trace gas column density maps (for carbon monoxide, formaldehyde, sulphur dioxide and ozone), is the second group. The quantitative results of these analyses indicate that high severity areas correspond to 16.536 hectares, and the maximum column number density reached to 0.071 mol/m 2 for carbon monoxide, 0.0043 mol/m 2 for formaldehyde, 0.00049 mol/m 2 for sulphure dioxide and 0.137 mol/m 2 for ozone. The burn severity is found to be highly correlated with land surface temperatures. Pollutant levels in the atmosphere were found to be rising during and after the wildfire. There has not been any evidence of a significant increase in air pollutants near urban areas. However, ozone concentrations rose significantly after the wildfire because the province's nitrogen oxide levels were high enough to produce ozone.

Akdeniz bölgesi’ndeki orman yangınlarının uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri kullanılarak değerlendirilmesi: Mersin ili Silifke ilçesi örneği

“…İfade edilen şekilde bir bilgi sisteminin kurulması, karar vericilerin daha doğru kararlar vermesine katkı sağlayacaktır. Diğer bilim insanlarının yaptığı çalışmalar da bunu desteklemektedir (Ghorbanzadeh et al, 2019;Bustillo Sánchez et al,2021;İban and Şahin, 2022).…”

Türkiye’de 2021 Yılında Yaşanan Büyük Orman Yangınlarında Yanan Orman Alanlarının ve Yangın Kaynaklı Atmosferik Aerosollerin Uydular ile İzlenmesi

“…[35] tarafından Doğu Avrupa yangınları için gerçekleştirilen çalışmada da AOD seviyelerinin 0,6-0,7 değerlerine ulaştığı ve zaman zaman 0,7 değerinin üzerine ulaştığı belirtilmiştir. [4,8,16,19,20,27]. Bu çalışmada farklı olarak yanan alanların belirlenmesinde Sentinel-2 dNBR veya NFBÖİ verisi yerine Aqua MODIS NFBÖİ ve NASA FIRMS aktif yangın verileri birlikte kullanılarak bir yanan alan analizi gerçekleştirilmiş ayrıca yangınların bölge atmosferine getirdikleri aerosol yükleri AOD verileri yardımıyla belirlenmiştir.…”

“…Yanma sonucunda bitki örtüsünde geniş spektral değişiklikler meydana gelmekte ve bu değişiklikler yaygın olarak farklılaştırılmış normalize edilmiş yanma oranı (dNBR) [6][7][8][9], normalize edilmiş fark bitki örtüsü indeksi (NFBÖİ) [10][11][12][13][14] gibi çeşitli spektral indeksler ile izlenmektedir. Her iki indeksi birlikte kullanan çalışmalar da mevcuttur [15][16][17][18][19][20].…”

“…Yanan orman alanlarına ek olarak, orman yangınlarına bağlı ortaya çıkan hava kirleticiler yer seviyesinde yapılan ölçümlerle izlenebildiği gibi uydular yardımıyla uzaktan algılama yöntemleri kullanılarak da belirlenebilmektedir [8,[25][26][27]. Ölçümler sadece istasyonların kurulu olduğu alanlardaki hava kalitesini temsil ederken uydular yardımıyla daha geniş alanlarda farklı kirletici parametrelerin izlenmesi mümkün olabilmektedir.…”

Drought Monitoring and Forecasting across Turkey: A Contemporary Review

“…This is especially true for Mediterranean countries such as Turkey, as one of the world's climate hotspots that will most likely become progressively drier and drastically warmer at higher levels of global warming [4]. Recent catastrophic heat waves, e.g., the blistering summer 2021 wave that resulted in wildfires, raged for nearly two months along the Akdeniz coast [5], decreasing river flows and reservoir levels [6], the emerging tragedy of degraded and drying lakes/wetlands, such as Lake Akgöl in eastern Turkey [7], Tuz Lake in central Anatolia plateau [8], and the Amik in southern Turkey [9], together with successive dry years, so that most of the country receives below average rainfall, all are the signals indicating that Turkey experiences intense drought [10]. Accordingly, many studies have investigated the spatial and temporal variation of drought hazards in Turkey in recent decades [10,11].…”