ממוצע החורף של ה-NAO: רעש לבן ותחזיות

מדוע זה חשוב למזג האוויר בחורף

אנשים החיים סביב האוקיינוס האטלנטי הצפוני יודעים שלפעמים החורפים סוערים וגשומים בעוד שאחרים שקטים וקרים, ותבנית הנקראת תנודת הצפון האטלנטית (NAO) מסייעת להסביר את התנודות האלה. מכיוון שה-NAO משפיע על הטמפרטורות, המשקעים והסופות באירופה, מדענים קיוו מזה זמן שאפשר יהיה לחזות אותו שנים מראש. המחקר הזה שואל שאלה שנראית פשוטה אך מטעה: האם ה-NAO מכיל קצב חבוי שיכול להפוך אותו לניבא בטווחים של עשורים, או שמא הוא מתנהג יותר כמו רעש אקראי ממחזור חורף אחד למשנהו?

מפתל אקלימי מעל האוקיינוס

ה-NAO מתאר את ההבדל בלחץ האוויר בין אזור איסלנד לאזור האזורים (האזור של אזור האזורי של אזור האזור—אזורים). כשניגוד הלחצים חזק (NAO חיובי), מסלולי הסופות נעים צפונה, מה שמביא חורפים מתונים וגשומים לצפון אירופה ותנאים יבשים יותר בדרום. כאשר הוא חלש (NAO שלילי), הדפוס מתהפך: צפון אירופה נתון לעתים לקור ויובש בעוד שהדרום נעשה גשום יותר. מאחר שאינדקס יחיד זה אוסף חלק גדול מהמגוון של אקלים חורף בצפון האטלנטי, הבנת קיומן של מחזורים פנימיים יכולה לספק רמזים חזקים לגבי חורפים אירופיים בעתיד.

מחפשים קצבים חבויים

מחקרים קודמים הציעו שה-NAO עשוי להתנדנד בתקופות מועדפות של כ‑2–10 שנים, ובפרט סביב 7–8 שנים. אם היו אמיתיים ועקביים, שיאים כאלה בתנודות ה-NAO היו פועלים כמו דופק, ומאפשרים למנבאים נקודת עיגון לתחזיות ארוכות טווח. הכותבים חקרו מחדש רעיון זה באמצעות למעלה מ‑150 שנות תצפיות ואוסף גדול של סימולציות מודרניות של דגמי אקלים. הם השוו את רישום ה-NAO בפועל לאלפי רצפי "רעש לבן" אקראיים, תוך שימוש בכלים הבוחנים כיצד השונות מתחלקת על פני קני מידה של זמן (ספקטרות וגליות) וכיצד כל חורף קשור לחורף הבא (מבחני אוטורגרסיביות ובדיקות סדרות-זמן אחרות).

כאשר האקלים נראה כהרעש ברקע

בעין בלתי מזוינת, ה-NAO הנצפה וסדרת רעש לבן קשים להבחנה, אפילו לאחר החלקת הנתונים להדגשת תנודות בדצאד. החוקרים מצאו שהבליטה בת 8 השנים שהוזכרה לעתים מופיעה בספקטרום ההספק של ה-NAO לאחר 1950 — אך לא בעשורים קודמים, ולא בעקביות במודלים. כאשר הסתכלו על כל טווח קני המידה של הזמן, מספר התדרים שנראים "מיוחדים" בתצפיות לא היה גדול יותר ממה שצפוי לחלוטין על פי מקרה ברעש לבן. ניתוחי גליות, שמעקבים אחרי איך ההספק בתדירויות שונות משתנה בזמן, הראו גם הם שהמאפיין של 8 השנים לאחר 1950 יכול בקלות להיות פרץ אקראי ולא מחזור יציב.

מה אומרים דגמי האקלים

הקבוצה פנתה אז לאנסמבל גדול של דגמי CMIP6: 215 סימולציות מ‑45 מודלים שונים שמכסים את התקופה ההיסטורית. אם היתה מבנה בדצאד אמיתי ב-NAO והמודלים קלטו אותו, חלק מהמודלים או ממוצע האנסמבל שלהם היו צריכים להראות שיאים ברורים בקני זמן מרובי שנים. במקום זאת, ספקטרות המודלים היו מהותית שטוחות — בדיוק כמו רעש לבן — ורק כ‑5% מהריצות הראו מאפיינים סטטיסטית בלתי רגילים, בדיוק כפי שהמקרה האקראי היה מצפה. מבחנים על עד כמה ערך ה-NAO בחורף תלוי בחורפים קודמים לא מצאו זיכרון חזק גם בתצפיות וגם במודלים. האקראיות הפנימית משנה‑לשנה בכל מודל הייתה גדולה בהרבה מכל הבדל שיטתי בין מודלים, מה שמרמז שפיזיקת המודל מוסיפה מעט מבנה ניבוי ל-NAO בטווחים אלה.

מגבלות תחזיות ארוכות טווח של ה-NAO

כשמניחים את כל קווי הראיה יחד, הכותבים מסכמים שהממוצע החורפי של ה-NAO הוא, בקירוב מצוין, רעש גאוסי לבן בקני הזמן הבין‑שנתיים והבדצאדיים. במילים פשוטות, זה אומר שידיעה של ה-NAO בכמה החורפים האחרונים כמעט ולא עוזרת לחזות את ערכו במספר שנים קדימה; התחזית הסטטיסטית הטובה ביותר היא בעצם הממוצע לטווח הארוך. אמנם יתכנו עדיין קישוריים פיזיקליים עדינים לחלקים איטיים במערכת האקלימית או לזעזועים חיצוניים אקראיים כמו התפרצויות געשיות, אך אלה משאירים מעט סימן בממוצע החורפי של ה-NAO עצמו. לעת עתה, מחקר זה מציע שתקוות לתחזיות NAO מיומנות מאוד בעשור הקרוב — ולמבטי חורף מפורטים לאירופה שהיו נלווים לכך — צפויות להישאר מחוץ להישג.

ציטוט: Christiansen, B., Yang, S. The winter mean NAO: white noise and predictability. npj Clim Atmos Sci 9, 53 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01326-7

מילות מפתח: תנודת הצפון האטלנטית, שונות אקלימית, תחזית בדצאדיות, רעש לבן, אקלים חורפי באירופה