מעל יערות הגשם והאוקיינוסים סביב קו המשווה מתרומם אל רום האטמוספירה זרם של אוויר חם ולח, שמונע מכוחה של קרינת השמש החזקה ביותר שפוגעת בכדור-הארץ. משם הוא נוסע דרומה וצפונה, יורד אל הקרקע באזורים הסאב-טרופיים סביב קו רוחב 30 ותורם להיווצרותם של מדבריות ענק ובראשם הסהרה בצפון אפריקה. בהמשך, זרם האוויר המכונה תא הדלי (Hadley Cell) חוזר אל אזור קו המשווה, שם הוא שוב מתחמם, עולה וממשיך במסלולו המעגלי.
שני תאי הדלי, הדרומי והצפוני, מסיעים את רוב החום והלחות בין קווי הרוחב השונים, והם גורם מכריע בקביעת אזורי האקלים של כדור-הארץ. כאשר האוויר החם והלח מטפס מעלה, הוא מתקרר; כתוצאה מכך, אדי מים מתעבים וגשמים חזקים יורדים באזור קו המשווה. לעומת זאת, כאשר זרמי האוויר חוזרים אל הקרקע באזורים הסאב-טרופיים, הם מביאים עימם אוויר חם ויבש שמדכא משקעים. כך תאי הדלי קובעים היכן ישרור אקלים מדברי וצחיח והיכן תהיה סביבה עתירת גשמים. ישראל נמצאת בשולי תא הדלי הצפוני, אשר תורם להיווצרות האקלים המדברי יחסית באזורנו.
2 צפייה בגלריה
רצועת עננים באזור קו המשווה הנוצרת בשל עליית האוויר בתא האדלי ואחראית על המשקעים החזקים באזור זה
(צילום: NASA Earth Observatory)
בשל החשיבות הרבה של תאי הדלי, למדענים החוקרים את משבר האקלים יש עניין רב בהם. ואולם, בעוד נתונים על משקעים או טמפרטורה מצויים בשפע, כמעט בלתי אפשרי למדוד את זרימת הרוח ברחבי האטמוספרה. לצד זאת, התגלתה סתירה בין מודלים שונים המנסים להעריך מה מתרחש בתאי הדלי. המודלים המרכזיים של חקר שינויי האקלים מעריכים כי העוצמה של תא הדלי הצפוני נחלשה בעשרות השנים האחרונות. בעוד מודלים אחרים, המבוססים על תצפיות, זיהו דווקא התחזקות.
היעדר ודאות לגבי מערכת המהותית כל כך לאקלים כדור-הארץ פוגעת ביכולת להעריך עד כמה בני-האדם השפיעו על המצב הנוכחי – והתוצאה היא פגיעה באמינות של התחזיות לאקלים כדור-הארץ וביכולת לנסח את המדיניות הנדרשת להתמודדות עם משבר האקלים. עובדה זו הודגשה בדו״ח האו"ם האחרון על שינויי האקלים (IPCC report), המסמך המרכזי ביותר בתחום.
במאמר שהתפרסם באחרונה בכתב-העת המדעי Nature, ד"ר רעי צ'מקה מהמחלקה למדעי כדור-הארץ וכוכבי-הלכת במכון ויצמן למדע וד"ר יאני יובל מ-MIT התמודדו עם חוסר הוודאות במודלים הקיימים, שנמשך כבר שני עשורים, והציעו שיטה מבוססת תצפיות למדידת העוצמה של זרימת האוויר בתאי הדלי.
כדי לפצח את האתגר, ד"ר רעי וד"ר יובל חיפשו נתונים זמינים שבאמצעותם ניתן יהיה לנסח שיטה למדידת עוצמת התאים. לשם כך, הם בחנו את המשוואות הפיסיקליות של זרימת האוויר וזיהו שיווי משקל בין העוצמה של הזרימה בתאים לבין לחץ האוויר על פני הקרקע - נתון המצוי במעקב שוטף. בהתבסס על תובנה זו, הם פנו לבחון תצפיות שנאספו במשך עשרות שנים, והגיעו למסקנה שהעוצמה של תא הדלי בחצי הכדור הצפוני נחלשת, בהתאם לתחזית שהעלו המודלים של שינויי האקלים. יתרה מכך, הם הראו ברמה גבוהה מאוד של ודאות כי היחלשות העוצמה היא תוצר של פעילות האדם וכי היא צפויה להימשך גם בעתיד.
ומה עשוי לקרות בשטח כתוצאה מהיחלשות העוצמה של תא הדלי? בעשרות השנים הקרובות היא צפויה למתן את התגברות המשקעים באזורים הטרופיים סביב קו המשווה ואת היחלשותם באזורים המדבריים הסאב-טרופיים. עם זאת, לא מדובר בבשורה עבור ישראל, שבה צפויה להימשך המגמה של התייבשות ומדבור בשל גורמים אחרים.
"המחקר מראה שפעילות בני-האדם כבר משנה את אחד התהליכים האקלימיים המרכזיים. בנוסף, הממצאים החדשים מעניקים ביטחון רב יותר בתחזיות של המודלים ולפיכך מאפשרים לנו להתמודד בצורה מדויקת יותר עם שינויי האקלים", מסכם ד"ר צ'מקה. "במחקר המשך, נבחן אם היחלשות דומה של תא הדלי התרחשה באלף השנים האחרונות בשל פעילות טבעית, וכך נוכל להעריך עד כמה חריג השינוי שיצר האדם".
הכתבה פורסמה במסע הקסם המדעי, מכון ויצמן למדע
