הנדנוד החצי-דו-שנתי הנעלם תחת התחממות עולמית ממושכת

רוחות בשמי העליון שמעצבות את מזג האוויר שלנו

רחק מעל ראשינו, בשכבת אוויר שאליה מטוסים אזרחיים כמעט שאינם נוגעים, מקצב איטי של רוחות מסייע בעדינות לעצב את מזג האוויר והאקלים על פני הקרקע. המחקר הזה שואל שאלה קשה: כשמשבר ההתחממות הגלובלית נמשך, האם יתכן שמקצב זה פשוט ייעלם? באמצעות דגמי אקלים מתקדמים שממשיכים לשנות עד אחרי שנת 2100, המחברים חוקרים כיצד דפוס רוח מרכזי בטרופוספירה העליונה עשוי להדעך — ומה משמעות הדבר עבור אמינות התחזיות האקלימיות לתקופה של שנתיים–שלוש.

שעון רוחות נסתר מעל הקו המשווה

בטרופוספירה הטרופית, כ־20–30 קילומטר מעל פני הארץ, הרוחות מתהפכות בכיוון בערך כל שנתיים־שלוש. דפוס ההחלפה הזה, הקרוי ההנדנוד החצי־דו־שנתי (quasi-biennial oscillation), מתנהג כמו "שעון רוחות" איטי. שלבי המזרח-מערב התחליפיים שלו מסייעים לכוון זרמי אוויר שמחברים בין הטרופिक्स לקוטביים, ומשפיעים בעדינות על המונסונים, על סופות חורף ואפילו על עוצמת ומיקום זרמי הסילון. במשך עשרות שנים הסתמכו תחזיות על מקצב זה כדי לשפר תחזיות עונתיות ורב־שנתיות.

מה קורה לשעון הרוחות הזה בעולם חם יותר

המחברים מסתמכים על ארבעה דגמי אקלים מתקדמים ממיזם CMIP6, כל אחד מונע תחת מסלול פליטות גבוה שבו גזי החממה ממשיכים לעלות במאה ה־21 ולאחריה. בסימולציות אלה האות המוכר של שנתיים–שלוש בטרופוספירה התחתונה נחלש ומחזורו מואץ, עד שהדפוס ברמת כ־50 hPa — רמה מפתח להנדנוד — למעשה נעלם. במודלים שונים ההיעלמות הזאת מתרחשת בין הערכה סביב 2075 ועד סוף המאה ה־23, אך הקו הנרטיבי עקבי: המקצב הקבוע מתפורר לפולסים קצרים יותר — שנתיים ליחס, של שנה ואפילו חצי שנה — והמקצב הדו־שנתי הברור נמוג מהרשומות.

כיצד חימום האוקיינוס ועליית האוויר מחלישים את המקצב

המחקר חוקר את "איך". כאשר האוקיינוסים מתחממים, במיוחד בים הפסיפיק הטרופי המרכזי והמזרחי, המתכוננות העמומות — עמודות של אוויר חם ולח העולות — מתגברות. זה מגדיל את התנועה האנכית בקנה מידה גדול בטרופיקס ומערב יותר גלים אטמוספריים שיכולים לנסוע לסטראטוספירה. בדרך כלל תערובת של גלים אלה מניעה את הירידה העדינה של רצועות הרוח המשתנות, ומקיימת את ההנדנוד. אך תחת התחממות חזקה מתרחשות שתי תופעות יחד: התגברות התנועה האנכית נוטה להחזיק את ההנדנוד בגבהים גבוהים יותר ולחלישו מתחת, ופעילות הגלים מתגברת ומאיצה את ההחלפות של כיוון הרוחות. במודלים אידיאליים פשוטים במחקר הוצג כי ככל שכוח ההנעה של הגלים מתחזק והזרימה העולה גוברת, התקופה של ההנדנוד מתקצרת בהדרגה משני ערים לכיוון שנה, ואז בערך לחצי שנה, עד שהמחזור האיטי הקלאסי אינו ברור עוד.

עתידות שונות תחת פליטות גבוהות ונמוכות

כדי לבדוק האם התהליך מונע מפחמן דו־חמצני עצמו או מהחום שהוא יוצר, המחברים ערכו ניסויים ממוקדים שבהם כיוונו בנפרד את רמות ה־CO₂ וטמפרטורת פני הים. התוצאות מצביעות על חימום האוקיינוס כגורם המרכזי: ההנדנוד נעלם גם כאשר האוקיינוסים מחוממים כפי שיהיו בעולם עם שש פעמים ריכוזי CO₂, אפילו אם רמות CO₂ באטמוספרה נשמרות ברמות קדם־תעשייתיות. בניגוד ברור לכך, תחת מסלול פליטות נמוך ששומר על התחממות גלובלית מתחת לכ־2 °C, המודלים אינם מראים הדעכה ארוכת־טווח או אובדן של ההנדנוד. בעתיד המתון יותר הזה, שעון רוחות הסטראטוספירי ממשיך לפעום בדומה להיום.

גלים שמגיעים מטה אל מזג האוויר היומיומי

מכיוון שדפוס הרוח בגבהים אלה משפיע על מערכות מזג אוויר נמוכות יותר, היעלמותו תשפיע על יכולת החיזוי. המחברים בודקים כיצד האות המוכר של שנתיים–שלוש מופיע ברוחות זרמי־הסילון בשני חצי הכדור. כאשר ההנדנוד חזק, האות הזה בולט בניגוד לרעשי הרקע, ונותן למתחזים אחיזה איתנה יותר לגבי איך הזרמים התת־טרופיים עשויים לזוז. כאשר ההנדנוד נחלש ונעלם בסימולציות בעלות פליטות גבוהות, האות הזה בטורופוספירה גם הוא דוהה, ועוצמתו ביחס לרעש פוחתת. ניסויים מתוכננים היטב שמשווים עולמות מודל עם ובלי ההנדנוד מאשרים את המסר: בלעדיו, התנודות הרב־שנתיות בחגורות הרוח המרכזיות נהיות חלשות וקשות יותר לחיזוי.

מה אומר שעון רוחות נעלם עבורנו

במילים פשוטות, המחקר מציע שאם פליטות גזי החממה יישארו גבוהות מאוד, "מטרונום" ארוך־חי של מערכת האקלים עלול לשתוק באיזו עת בין סוף המאה ה־21 למאה ה־23. אובדנו לא תגרום אסון מיידי, אך היא תחליש כלי חשוב שהמדענים משתמשים בו כדי לצפות דפוסי מזג אוויר ואקלים בכמה שנים קדימה — כולל התנהגות זרמי הסילון שמשפיעים על סופות, גלי חום ובצורת. תחת פעולה אקלימית נחרצת שמגבילה את ההתחממות, שעון הרוחות הנסתר הזה צפוי לשרוד. הממצאים מוסיפים אפוא עלות נוספת, פחות ברורה, להתחממות בלתי מבוקרת: לא רק אירועים קיצוניים יותר, אלא עתיד שבו היכולת שלנו לחזות אותם מתעמעמת.

ציטוט: Luo, F., Xie, F., Zhou, T. et al. The disappearing quasi-biennial oscillation under sustained global warming. Nat Commun 17, 2138 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68922-2

מילות מפתח: הנדנוד החצי-דו-שנתי, רוחות הסטראטוספירה, יכולת חיזוי האקלים, התחממות גלובלית, זרם הסילון