ענני כבשים
מה הקשר בין גוש עננים רך ואוורירי לבין עדר צבאים? נוסחה מתמטית שמתארת את הדינמיקה של אוכלוסיות בעלי חיים כמו צבאים וחיות הטרף הניזונות מהם, הוסבה באחרונה למודל המתאר יחסי גומלין בין מערכות עננים, גשם וחלקיקים צפים באטמוספירה, הקרויים 'אירוסולים'
לעננים נודעת תרומה משמעותית למערכת האקלים, ובמיוחד לענני סטראטו-קומולוס ימיים, אשר מכסים אזורים נרחבים מעל אוקיינוסים סובטרופיים, ומקררים את האטמוספירה באמצעות החזרת חלק מקרינת השמש לחלל.
ד"ר אילן קורן, מהמחלקה למדעי הסביבה וחקר האנרגיה שבפקולטה לכימיה במכון ויצמן למדע, וד"ר גרהם פיינגולד, ממעבדת NOAA לחקר כדור הארץ בקולורדו, מצאו כי נוסחאות המשמשות במודלים של מעגלי טורף נטרף בעולם החי מתאימות גם למעגלי ענן-גשם: ממש כמו אוכלוסיות טורפים ונטרפים, אשר גדלות ומתכווצות זו על חשבון זו, כך גם הגשם מרוקן את העננים, ואלה חוזרים ומתמלאים כאשר הגשם מסתיים.
בנוסף, בדומה לאופן בו זמינות הדשא משפיעה על גודל העדר, כך גם זמינותם היחסית של אירוסולים - ה"זרעים" שיוצרים את העננים כשטיפות מים מתעבות סביבם - משפיעה על צורות העננים. אספקה גדולה יותר של חלקיקים באוויר גורמת לייצור טיפות רבות יותר, אבל טיפות אלה קטנות יותר, ולכן הן נשארות בגובה רב בדמות עננים, במקום לרדת כגשם.
מתבוננים בעננים
במחקרם הקודם התבוננו ד"ר פיינגולד וד"ר קורן מקרוב במערכות סטראטו-קומולוס ימיות, וגילו תנודות בתאי עננים בעלי זרימת אוויר אנכית.
במחקר הנוכחי חזרו המדענים לנתונים שנאספו, והביטו בהם ב"מבט-על", במטרה לנסות לבדוק אם נוסחה כללית תוכל לחשוף משהו על המערכות האלה.
באמצעות שלוש נוסחאות בלבד הם פיתחו מודל המראה, כי הדינמיקה של עננים וגשם מחקה שלושה דפוסי יחסים ידועים בין טורפים לנטרפים. כמו אריות וצבאים, העננים והגשם יכולים להתנדנד באופן מתוזמן, כאשר מעגל הגשם ה"טורף" עוקב אחר התפתחות העננים ומפגר אחריו במעט.
אפשרות אחרת היא הגעה למעין מצב שיווי משקל, שבו קצב התחדשות העננים זהה לקצב בו הגשם מקטין אותם. אפשרות שלישית היא תוהו ובוהו - הקריסה המתחוללת כאשר אוכלוסיית הטורפים "עולה על גדותיה", אשר מקבילה למצב שגשם חזק הורס את מערכת העננים.
חיזוי האקלים
על פי המודל, שינוי בכמויות האירוסולים במערכת עלול לגרום מעברים חדים בין שלושת המצבים. המודל מראה, כי קיימים שני תרחישים להיווצרות תנאים לדפוסים יציבים, וכי הם מצויים משני קצוות הקשת של כמות האירוסולים.
בתרחיש הראשון, רמות אירוסולים נמוכות מובילות ליצירת עננים שהתפתחותם תלויה במידה משמעותית בריכוזי האירוסולים. בתרחיש השני, רמות גבוהות של אירוסולים יוצרות מצב רוויה. במצב זה, העננים תלויים בתנאים הסביבתיים הראשוניים בלבד.
"השימוש בגישה המערכתית הזו", אומר ד"ר קורן, "עשוי לפתוח צוהר חדש שדרכו נוכל לראות ולהבין טוב יותר את היחסים המורכבים בין עננים, גשם ואירוסולים בעת היווצרות המערכות. היכולת להתבונן בתמונה הגדולה תסייע לנו להבין כיצד השינוי בריכוזי האירוסולים - שנוצרים בעקבות פעילות אנושית - מחוללים שינויים בדפוסי האקלים".
המאמר התפרסם במגזין מכון ויצמן למדע.
לפנייה לכתב/ת 
