מחקר של האוניברסיטה העברית מצא כי 11 מודלים מרכזיים מתארים את החום הקיצוני לאחר שהתפתח, אך מתקשים לשחזר את סימני ההקדמה המופיעים עד שבוע קודם לכן
מודלי האקלים המתקדמים מצליחים לשחזר במידה סבירה גלי חום קיצוניים במזרח הים התיכון ובמזרח התיכון, אך מתקשים לתאר את שרשרת התהליכים האטמוספריים המובילה להתפתחותם. כך עולה ממחקר חדש של חוקרים מהאוניברסיטה העברית בירושלים, שפורסם בכתב העת Weather and Climate Extremes.
החוקרים בחנו 11 מודלים אקלימיים מהדור המתקדם המשמש לחקר שינויי האקלים, והשוו את תוצאות ההדמיות לנתונים תצפיתיים מן האטמוספרה. הם מצאו הבחנה חשובה: המודלים מסוגלים לעיתים קרובות לייצר אירוע שנראה כגל חום מציאותי מבחינת הטמפרטורות ודפוסי הלחץ בזמן שיאו, אך אינם משחזרים במדויק את ההתפתחות האטמוספרית שהחלה כמה ימים קודם לכן.
את המחקר הובילו אנדרה כילף, פרופ' חיים גרפינקל, פרופ' דוריטה רוסטקייר־אדלשטיין וד"ר אסף הוכמן מהאוניברסיטה העברית.
גל החום מתחיל אלפי קילומטרים מכאן
גלי חום במזרח הים התיכון אינם בהכרח תוצאה של תהליך מקומי בלבד. לפני שהטמפרטורות בישראל ובמדינות השכנות מזנקות, יכולים להתרחש שינויים בדפוסי זרימת האוויר מעל אירופה, טורקיה, אפריקה ודרום אסיה.
לפי המחקר, סימני ההתפתחות הראשונים עשויים להופיע עד כשבוע לפני שגל החום מגיע לשיאו. שינויים עדינים ברוחות ובמערכות הלחץ יוצרים בהדרגה מסלול המאפשר הובלה ושקיעה של אוויר חם באזורנו.
אחד המרכיבים המרכזיים שזוהו הוא התחזקות של רכס לחץ גבוה מעל טורקיה. רכס הוא אזור מוארך של לחץ אטמוספרי גבוה. הוא קשור בדרך כלל לשקיעת אוויר, להתחממותו ולהפחתת היווצרות העננים. החוקרים מצאו כי מודלים שהצליחו לתאר טוב יותר את התחזקות הרכס מעל טורקיה, הצליחו בדרך כלל גם לשחזר בצורה מדויקת יותר את עוצמת גלי החום במזרח הים התיכון.
אלא שבחלק מהמודלים הרכס הופיע מאוחר מדי, היה חלש מדי או לא התפתח בצורה המתאימה. כתוצאה מכך יכול המודל להגיע בסופו של דבר לטמפרטורה קיצונית הדומה לזו שנמדדה, אך לעשות זאת באמצעות רצף תהליכים שאינו תואם את מה שהתרחש בפועל באטמוספרה.
הקשר המפתיע למונסון ההודי
המחקר מצביע גם על קשר בין המונסון בדרום אסיה לבין התנאים המקדימים לגלי חום באזורנו. המונסון, המזוהה בעיקר עם גשמים עזים בהודו ובסביבתה, משפיע על זרימת האוויר בשכבות הגבוהות של האטמוספרה הרחק מעבר לדרום אסיה.
שינויים בעוצמת המונסון ובהתחממות האטמוספרה מעל הודו יכולים ליצור גלים אטמוספריים ושינויים במערכות הלחץ המשתרעים מערבה. השפעות אלה עשויות לתרום לשקיעת אוויר ולהתחזקות התנאים החמים והיבשים במזרח הים התיכון.
בנתוני התצפית מצאו החוקרים קשר בין ההתפתחויות מעל דרום אסיה לבין גלי החום באזורנו. ואולם, אף אחד מ־11 המודלים שנבדקו לא הצליח לשחזר את הקשר הזה במלואו.
זהו ממצא משמעותי משום שהוא מצביע על חולשה אפשרית בייצוג הקשרים בין האזור הטרופי לבין קווי הרוחב הבינוניים. מודל עשוי לתאר היטב תופעות בכל אזור בנפרד, אך להתקשות להעביר בצורה נכונה את ההשפעה מאזור אחד למשנהו.
תוצאה נכונה מהסיבות הלא נכונות
אחת המסקנות המרכזיות של המחקר היא שלא די לבדוק אם מודל מצליח לייצר מספר מציאותי של גלי חום או טמפרטורות שיא דומות לאלה שנמדדו. יש לבדוק גם אם הוא עושה זאת באמצעות התהליכים הפיזיקליים הנכונים.
מודל יכול, למשל, לפצות על שגיאה בתיאור מערכת לחץ אחת באמצעות שגיאה הפוכה במקום אחר. התוצאה הסופית עשויה להיראות נכונה, אף שהדרך שהובילה אליה אינה מציאותית. לעיתים מכנים זאת השגת "התוצאה הנכונה מהסיבות הלא נכונות".
הבעיה נעשית חשובה במיוחד כאשר משתמשים במודל כדי להעריך את העתיד. אם שני שיבושים במודל מאזנים זה את זה באקלים הנוכחי, אין ביטחון שהם ימשיכו להתאזן כאשר כדור הארץ יתחמם ומערכות הזרימה האטמוספריות ישתנו.
המחקר אינו קובע שמודלי האקלים שגויים או שאין להסתמך על תחזיותיהם. הוא גם אינו מטיל ספק בעצם ההתחממות הגלובלית. הממצאים ממוקדים יותר: המודלים משחזרים חלק מהמאפיינים של גלי החום, אך עדיין יש לשפר את הדרך שבה הם מתארים את מנגנוני ההתהוות ואת הקשרים האטמוספריים ארוכי הטווח.
לא תחזית מזג האוויר למחר
חשוב להבחין בין מודלי אקלים לבין מודלים המשמשים את השירותים המטאורולוגיים לתחזית מזג האוויר היומית. המחקר אינו אומר שהתחזית לגל חום בשבוע הבא בהכרח שגויה.
מודלי אקלים נועדו בעיקר לחקור את התנהגות מערכת האקלים לאורך תקופות ארוכות, להעריך מגמות ולבחון כיצד אירועי קיצון עשויים להשתנות בעתיד. עם זאת, מודלי מזג אוויר ואקלים מבוססים על משוואות ותהליכים פיזיקליים דומים. לכן זיהוי חולשות בתיאור התפתחותם של גלי חום עשוי לסייע גם בשיפור מערכות חיזוי ובהבנת סימני התרעה מוקדמים.
משמעות מיוחדת לישראל
לשיפור ההבנה של גלי החום חשיבות מעשית במזרח התיכון, אזור שבו החום הקיצוני צפוי להעמיס יותר ויותר על מערכות הבריאות, רשת החשמל, משק המים והחקלאות.
התרעה מוקדמת מדויקת מאפשרת לבתי חולים להיערך לעלייה בתחלואה, לרשויות להגן על אוכלוסיות רגישות ולמנהלי רשת החשמל להתכונן לזינוק בביקוש למיזוג אוויר. גם כמה ימים נוספים של התרעה עשויים להיות משמעותיים כאשר מדובר באירוע ממושך ורחב היקף.
ממצאי המחקר מציעים כי כדי לשפר את ההיערכות, יש לעקוב לא רק אחר עליית הטמפרטורות המקומית, אלא גם אחר התפתחות מערכות לחץ ורוחות הרחק מישראל – מטורקיה ואירופה ועד הודו.
FAQ קצר
האם המחקר מוכיח שמודלי האקלים אינם אמינים?
לא. המודלים מצליחים לשחזר היבטים רבים של גלי החום, אך מתקשים בתיאור חלק מהתהליכים המובילים להתפתחותם.
האם מדובר במודלים של תחזית מזג האוויר?
לא בדיוק. המחקר בחן מודלי אקלים, המשמשים בעיקר לחקר מגמות ארוכות טווח. עם זאת, שיפור התהליכים הפיזיקליים עשוי לתרום גם לחיזוי אירועי קיצון.
כמה זמן מראש מופיעים סימני ההקדמה?
לפי המחקר, חלק מהשינויים האטמוספריים יכולים להתחיל עד כשבוע לפני שהטמפרטורות מגיעות לשיאן.
עוד בנושא באתר הידען:
