מדענים מציעים תשובה לשאלה: האם אוויר מזוהם מגביר או מפחית גשם?

המסקנה מפתיעה: גשם יכול להפחית זיהום אוויר או להגבירו, הכול תלוי בתנאי הסביבה המקומית * כך עולה ממחקר של קבוצה בינלאומית של מדענים בראשות פרופ' דניאל רוזנפלד מהאוניברסיטה העברית, שפורסם הערב בסיינס

קבוצה בינלאומית של מדענים בראשות פרופ' דניאל רוזנפלד מהמכון למדעי כדור הארץ באוניברסיטה העברית מצאה תשובה לשאלה שמטרידה חוקרים ואנשי איכות סביבה כבר זמן רב – האם זיהום אוויר מגביר או מפחית את כמות הגשמים? המסקנה מפתיעה: זיהום אוויר יכול להפחית גשם אך הוא יכול גם להגבירו, הכול תלוי בתנאי הסביבה המקומית.

מחקר בו שותפים מדענים ממכון ויצמן: עשן הנפלט לאטמוספירה מקרר את האקלים או מחמם אותו – תלוי בנסיבות

לתשובה לשאלה זאת חשיבות מיוחדת בתקופה של שינויי אקלים קיצוניים, והיא משמעותית במיוחד באזורים הסובלים מזיהום הנוצר על ידי מעשי האדם ובאזורים הסובלים ממחסור במים, כמו ישראל.

במאמר שהתפרסם בכתב העת היוקרתי Science מבהירים המדענים את הסתירות סביב הנושא ומציעים פתרון. במסגרת המחקר עקבו המדענים אחר זרימת האנרגיה באַטְמוֹסְפֵרָה ואחר הדרכים בהם היא מושפעת מאירוסולים – חלקיקים קטנים המרחפים באוויר שחלקם נוצרים באופן טבעי וחלק גדול מהם נוצר כתוצאה מזיהום אוויר. באמצעות המעקב ניתן לחשב כיצד זיהום האוויר ישפיע על מזג האוויר, על משאבי מים ועל האקלים בעתיד.

בני האדם משחררים לאוויר כמויות אדירות של חלקיקים זעירים המרחפים באטמוספרה. לפני שהאוויר זוהם כתוצאה ממעשי האדם, הכיל האוויר שמעל לפני אדמה עד פי שניים יותר חלקיקי אירוסולים מאשר האוויר הנקי מעל האוקיינוס, ואילו כיום גדול שיעור זה פי עשרה.

ידוע כי אירוסולים משפיעים על האקלים שלנו אך עד כה לא היה ידוע מהו כיוון השפעתם. חלק מהחוקרים טוענים כי האירוסולים מייצרים יותר עננים ויותר גשם ואילו חוקרים אחרים טוענים ההפך. ההשפעה הלא ברורה של האירוסולים על האקלים מהווה את המקור המרכזי לאי הוודאות בהבנת מנגנון האקלים ובכלל זה את ההתחממות הגלובלית.

תוצאות המחקר מראות ששני הצדדים צודקים: כאשר זיהום האוויר גובר, כמות המשקעים גדלה עד שמגיעה לנקודת שיא ואז צונחת בריכוזים גבוהים מאוד של אירוסולים. כלומר, באוויר נקי יחסית הוספת אירוסולים עד לרמה שמשחררת את מקסימום האנרגיה מן האטמוספרה מגדילה למעשה את המשקעים. אולם מעבר לנקודה זאת, הגדלת כמות האירוסולים תביא להפחתת כמות המשקעים. מכאן שבמקומות עם רמת אירוסולים גבוהה באטמוספרה המשך או הצטברות התנאים שתוארו יכולים להוביל למיעוט כמויות הגשם.

טיפות עננים לא ייווצרו ללא אירוסולים. חלקיקי האירוסולים משמשים כנקודות איסוף ללחות באוויר וטיפות ענן מתעבות עליהם (כפי שטל נוצר על עצמים קרים כאשר הלחות גבוהה). לכן באוויר נקי המכיל ריכוז קטן של חלקיקים ייווצרו מעט טיפות ענן גדולות שיוכלו להתלכד במהירות לטיפות גשם. ככל שהאוויר מזוהם יותר יצטרך הענן להתרומם לגובה רב יותר על מנת שהטיפות יגיעו לגודל הדרוש להמטרה. כשהמטרה מתרחשת בגבהים בהם המים קופאים ויוצרים משקעי שלג וברד, במקום ליצור גשם, משתחררת אנרגיה נוספת אשר מגבירה את עוצמת הענן ולכן גם את כמויות המשקעים. ואולם, זיהום אוויר קשה דוחף את העננים גבוה יותר כך שחלק גדול יותר ממי הענן מתאדים במקום להפוך לגשם.

פרופ' רוזנפלד מציין כי “לתוצאות אלו משמעות רבה עבור מדינות כמו ישראל היכן שהגשמים אינם רבים. עקב הטמפרטורות הנמוכות יחסית בחורף, ייצור יתר של אירוסולים יכול להפחית את כמות הגשמים. מחקרינו יכול לשמש כאור אדום לכל האחראים לפקח על הזיהום שבני האדם משחררים לאטמוספרה”.