נקודות חמות של העדר לחות בקרקע עשויים להשפיע על ירידת הגשם
אבי בליזובסקי
מומחי אקלים בסוכנות החלל האמריקנית, נאס"א, מצאו דרך לחזות תופעות אקלים כגון בצורת ושטפונות, חודשים לפני התרחשותן. המגזין "ניו סיינטיסט" דיווח היום כי עד עתה לא ניתן היה לקבל תחזית מזג אוויר אמינה לתקופה של יותר משבוע.
ואולם, על פי הדיווח, מומחי נאס"א איתרו כמה נקודות במרכז היבשות שבהן שינויים בכמות הלחות בקרקע מעידים על שטפונות או לחילופין, בצורת. על פי תיאוריה זו, ככל שהאדמה יבשה יותר, כך גדול הסיכוי לבצורת – ולהיפך.
כאשר אנחנו מבקשים לדעת מה צופן לנו הטבע אנחנו מסתכלים לרוב על השמים. ואולם יתכן שעלינו להסתכל על הקרקע ולאסוף את הלכלוך? מטאורולוגים יודעים כי כמות הלחות בקרקע יכולה לרמוז על מזג האוויר העתידי. ואולם עדיין אין למדענים שום דרך ישירה לצפות בלחות קרקע ולהסתמך על מודלים ממוחשבים ותצפיות מלווינים כדי לאבחן את הלחות הזו.
מחקרים חדשים המשלבים ממצאים מ-12 מודלים ממוחשבים נפרדים עשויים לספק דרך ללמוד יותר אודות הדרך שבה הלחות בקרקע פועלת הדדית עם האטמוספירה. את המחקר הוביל רנדל קוסטר (Koster), חוקר ב מרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א בגרינבלט מרילנד. הוא ועמיתיו השתמשו במודלים ממוחשבים כדי לזהות "נקודות חמות" ברחבי העולם, שבהם הלחות בקרקע עשויה להשפיע בחוזקה על ירידת הגשם בקיץ של חצי הכדור הצפוני.
המחקר נערך כחלק מניסוי Global Land-Atmosphere Coupling Experiment (GLACE.
לפי המודלים, הנקודות החמות הללו מופיעות ברמות בלב היבשת בצפון אמריקה, הסהל, אפריקה המשוונית והודו. נקודות חמות בעוצמה חלשה יותר מופיעות בדרום אמריקה, מרכז אסיה וסין. ככלל, לכל הנקודות החמות יש משוה אחד במשותף: הם מופיעות בתפר שבין אזורים רטובים ואזורים יבשים. הדבר צפוי. באקלימים רטובים, אנרגית השמש והשמים המעוננים משחקים תפקיד חשוב יותר בקביעת שיעורי ההתאדות מאשר הלחות על הקרקע. באקלימים יבשים, כמות המים המוגבלת מובילה להפחתת שיעורי ההתאדות שהם קטנים מכדי לשחק תפקיד גדול מדי באטמוספירה.
לא רק לחות הקרקע משפיעה על כמות המשקעים, אלא גם הטמפרטורה. אדמה רטובה מאוד ביום שמש תדרבן את ההתאדות, בעוד אדמה יבשה מאוד תאפשר לקרינה רבה יותר של השמש לחמם את פני השטח, והדבר גורם לטמפרטורות גבוהות ביום. הבדלים בלחות הקרקע בין איזורים שכנים יכולים להשפיע על מזג האוויר האזורי, בדומה לבריזה שבין הים והחוף.
בפרט באיזורים כמו צפון מזרח ארה"ב המדענים רואים מגמה בהתפלגות הלחות בקרקע בעונות שונות. מדידות מדויקות יותר של מזג האוויר דורשות נתונים מפורטים על קצב המעבר של לחות הקרקע לאטמוספירה, בין אם באמצעות התאדות ישירה או בצריכה בידי צמחים. Evapotranspiration היא השילו שבין התאדות (evaporation) המעבר של מים ממצב נוזלי לגזי, ו- transpiration- התהליך שבו צמחים מוציאים מים מהקרקע ומשחררים אותם לאוויר כגז.
קרקע יבשה באביב ובקיץ יכולה להפחית את איום השטפונות ואולם עלולה לפגוע בחקלאות. משך הזמן והעוצמה של היובש, גוררים צורך בהשקיה, שבאיזורים אלו היא בעייתית נוכח התייבשות הנהרות בקיצים חמים ויבשים.
לחצו על התמונות כדי לצפות באנימציות
מימין: לחות הקרקע משחקת תפקיד חשוב במטרי הקיץ, בפרט באזורי המעבר בין איזורים יבשים מאוד ואזורים רטובים מאוד. האוויר החם והלך עולה עד שהוא פוגש אוויר קר יותר ברום האטמוספירה, והדבר מוביל למטרי גשם אחר הצהרים. המים נשארים בקרקע במהלך הלילה הקר והמחזור נמשך ביום הבא. מימין – אדמה יבשה משפיעה בדיוק בדרך ההפוכה על ירידת הגשם. כשהטמפרטורה עולה במהלך היום, האוויר שליד פני השטח מתחמם ועולה ואולם אינו מכיל מספיק לחות כדי ליצור ענני גשם. ככל שחולפים הימים יותר לחות מוצאת מן הקרקע והדבר מגביר את האפקט. לחיצה על כל תמונה תגיע לאנימציה. האנימציות באדיבות : Earth Observatory animations courtesy Susan Byrne, NASA GSFC
משמאל האנימציה מראה את השינויים בלחות הקרקע מה-1 ועד ה-15 ביולי 2002, מתוך מודל קרקע, החיוני לחיזוי היכולת לייצור חקלאי, חיזוי שטפונות והערכת ההתאיידות. האיזורים הצבועים בכחול מייצגים אדמות רטובות יותר. התמונה Robert Simmon, Earth Observatory, NASA/GSFC and Univ. of Maryland-Baltimore County.
