גשם כבד עומד ליפול

יותר מ-400 איש נהרגו בסדרת שיטפונות שפקדה את מדינת קרלה בדרום-מערב הודו בשנת 2018 –  ומיליונים נוספים איבדו את בתיהם. בשעה שגשמים עזים ואף שיטפונות הם עניין שבשגרה בתקופת המונסון באסיה, האתגר הוא לחזות מתי הם עלולים להפוך לשיטפונות חריגים ומסכני חיים. באחרונה גילו מדעניות מכון ויצמן למדע גורם מפתיע, שמשפיע על עוצמת גשמי המונסון ההודי. ממצאיהן עשויים להרחיב את חלון החיזוי לאירועי גשם חריגים ובכך להוות בשורה למאות המיליונים החיים בתת-היבשת.

גשמי המונסון שניתכים על חצי האי ההודי מדי שנה בין החודשים יוני לספטמבר הם תופעה מורכבת, שמושפעת מהרבה תהליכים אקלימיים שונים. במחקר שהתפרסם באחרונה, מצביעות ד"ר שירה רוה-רובין מהמחלקה למדעי כדור-הארץ וכוכבי-הלכת של המכון וחוקרת בתר-דוקטוריאלית במעבדתה, ד"ר דיפיקה ראי, על תהליך אקלימי שעד כה השפעתו על הגשמים באזור לא הייתה ידועה: זרמי אוויר מסוג מסוים, שנקראים "חדירות אוויר יבש". כפי ששמם מעיד, זרמי האוויר הללו מורכבים מאוויר יבש בטמפרטורות נמוכות, בעיקר בהשוואה לאוויר הלח של גשמי המונסון. עד עתה ההנחה הייתה, בצדק מסוים, שחדירות אוויר יבש ששוקעות לרמות התחתונות של הטרופוספרה – השכבה התחתונה של האטמוספרה – מביאות ל"הפסקות מונסון": תקופות קצרות של יובש יחסי בתקופה הגשומה. אך כפי שמדגים המחקר החדש, נראה שהנחה זו אינה נכונה באופן גורף.

בעוד שחדירות אוויר יבש קורות במקומות רבים ברחבי העולם, לפי הידוע כיום חדירות שחוצות את קו המשווה מדרום לצפון מתרחשות אך ורק באזור האוקיינוס ההודי. ד"ר רוה-רובין וד"ר ראי בחנו נתונים של חדירות אוויר אלה, שהשתרעו על-פני 40 שנים – 137 אירועים בין השנים 1979 ל-2018 – ובחנו אותם אל מול נתוני משקעים מאותה התקופה. באופן מפתיע, הן גילו שהחדירות הללו לא הביאו למזג אוויר יבש כמצופה, אלא דווקא לעלייה בכמות הגשמים – עלייה של 17% בממוצע, ובמקרים מסוימים לעלייה של יותר מ-100%.

זרמי האוויר היבשים באים במגע עם מי האוקיינוס ההודי ומתנהגים למעשה כמו ספוג. ככל שהפער בין הלחות של פני האוקיינוס והאוויר היבש גדול יותר, כך יכול האוויר לספוג יותר מים שמתאדים מפני האוקיינוס

"איך בדיוק אוויר יבש גורם ליותר גשם?" שאלה ד"ר רוה-רובין. כדי להבין את התופעה, יישמו שתי החוקרות מודל המבוסס על עקרונות של מכניקת הזורמים. במסגרת המודל, אימצו החוקרות נקודת מבט שונה על הנתונים: הן התייחסו לזרמי האוויר הרציפים כאל אוסף של "חבילות אוויר" בדידות, ובחנו כיצד אותן חבילות השתנו לאורך זמן. בין השאר, המודל התחקה אחרי שינויים במיקום, בטמפרטורה ובתכולת המים של כל חבילת אוויר. באמצעות המעקב הזה, הבחינו החוקרות בעלייה בלחות שמתגברת ככל שזרם האוויר מתקדם מהים לכיוון היבשה. לדבריהן, ההסבר לכך נעוץ באינטראקציה בין זרמי האוויר ובין מי האוקיינוס: זרמי האוויר היבשים באים במגע עם מי האוקיינוס ההודי ומתנהגים למעשה כמו ספוג. ככל שהפער בין הלחות של פני האוקיינוס והאוויר היבש גדול יותר, כך יכול האוויר לספוג יותר מים שמתאדים מפני האוקיינוס. כך, זרם האוויר "נטען" במים, שאותם הוא משנע צפונה, לעבר החוף המערבי של הודו.

בעוד שמחקרים קודמים השתמשו בשיטות מחקר דומות כדי לנסות להבין את הדפוסים שעומדים מאחורי הגשמים וההפוגות של תקופת המונסון, עד כה לא נבחנה ההשפעה של החדירות הספציפיות האלה, שחוצות את קו המשווה מעל האוקיינוס. חדירות אלה מתנהגות באופן שונה ממקבילותיהן היבשתיות. זו הסיבה, לדברי ד"ר רוה-רובין, שעד כה ההנחה הייתה שהתופעה הזאת תביא בעקבותיה מזג אוויר יבש יותר. "זו בעצם הדרך שבה החורף של חצי הכדור הדרומי פורץ לתוך הקיץ של החצי הצפוני", היא אומרת.

""זרמי אוויר אלה הם בעצם הדרך שבה החורף של חצי הכדור הדרומי פורץ לתוך הקיץ של החצי הצפוני"

כשנשאלה מדוע לדעתה לא זוהה המנגנון הזה עד כה, ד"ר רוה-רובין מצביעה על כך שרוב המנגנונים האקלימיים שמשפיעים על התנהגות המונסון מתרחשים על-פני תקופות ארוכות יותר. למשל, אחד מהגורמים בעלי ההשפעה הגדולה ביותר על דפוסי הגשם של המונסון הוא השינוי בטמפרטורה של פני הים, שהוא תולדה של תהליכים הנמשכים חודשים ושנים. חדירות אוויר יבש, לעומת זאת, מתרחשות לאורך פרקי זמן קצרים בהרבה, לרוב ימים בודדים. מכיוון שמדעני האקלים התמקדו בחקר התהליכים הארוכים יותר, לא ניתן מספיק קשב לתהליכים שמתנהלים על פני קבועי זמנים קצרים בהרבה. כך בעצם הקהילה המדעית "פספסה" את השפעת זרמי האוויר היבש על המונסון.

עבור ד"ר רוה-רובין וקבוצת המחקר שלה, המדע מאחורי חדירות אוויר יבש אינו כה יבש. "זה לא רק תיאוריה פיסיקלית מופשטת, אלא רואים אותה במציאות, בנתונים, ובעיניים בחוץ", היא אומרת. האפשרות שהמחקר שלה יביא בעתיד להתרעות מדויקות יותר על שיטפונות במקומות כמו הודו ובנגלדש – מקומות שבהם מאות מיליונים חיים תחת איום – רק מחזקת את רצונה להעמיק בנושא. היא חוזה שהיכולת לנטר חדירות אוויר יבש – יכולת שקיימת כבר כיום – תשפר משמעותית את האופן שבו נוכל לצפות מראש אירועי גשם חריגים. ד"ר רוה-רובין צופה שנוכל להגדיל את חלון הזמן להתרעה על אירועי מזג אוויר קיצוניים מיום או יומיים כיום, לשבוע או יותר. אזהרה מוקדמת יותר תאפשר להתכונן לשיטפונות ואף לפנות אוכלוסייה במידת הצורך, ובכך להציל מאות ואף אלפי אנשים.

ומה צופנת התחזית עבור ד"ר רוה-רובין וקבוצתה? העמקת ההבנה של חדירות אוויר יבש והשלכותיהן האקלימיות. בין היתר, הקבוצה תחקור איך ומדוע נוצרים זרמי אוויר אלה מלכתחילה, ותבחן אירועים של חדירות אוויר יבש במקומות אחרים בעולם – בחיפוש אחר אפקטים דומים.