תפקידים יחסיים של אוקיינוסים טרופיים שונים בהיחלשות תנודת הקוואזיביינלית הטרופית במזנון האטמוספירה

רוחות משתנות גבוה מעל ראשינו

הרוחות בשכבת האוויר שמעל לנתיבי הטיסה שלנו עשויות להיראות מרוחקות מחיי היומיום, ועדיין הן מעצבות בשקט את מזג האוויר ואת האקלים ברחבי העולם. מחקר זה בוחן דפוס רוח מרכזי שם, תנודת הקוואזיביינלית (QBO), ושואל שאלה שנראית פשוטה אך מטעה: כאשר אוקיינוסים טרופיים שונים מתחממים בקצבים שונים, כיצד זה משנה את הקצב של רוח בגבהים אלה — ומה זה עלול להצביע על חיזויי האקלים בעתיד?

רוח עדינה עם היקף עולמי

ה-QBO היא החלפה סדירה של רוחות שמקיפות את כדור הארץ מעל הקו המשווה, בגבהים של כ-15–30 קילומטרים. כל כמה שנים הרוחות האלה מתחלפות מנשיבה מזרחה לנשיבה מערבה וחוזרות על עצמן, ומחליקות כלפי מטה בהדרגה. אף שזה קורה רחוק מעל ראשינו, זה משפיע על אופן תנועת האוזון, האדי מים וגזים אחרים באטמוספירה, ומשפיע על סופות חורף, חגורת הזרם החזק ואף על מיומנות החיזוי העונתי. תצפיות הראו שבעשורים האחרונים תנודה זו נחלשה במשטחים התחתונים שלה ושינתה צורה בגבהים גבוהים יותר, מה שהעלה חששות כיצד ההתחממות הגלובלית עלולה לשנות את ה"שעון" החשוב הזה בשמיים.

חקר תפקיד האוקיינוסים הטרופיים

כאשר הפלנטה מתחממת, מתרחשות שתי תופעות גדולות במקביל: ריכוז הפחמן הדו‑חמצני באוויר עולה, וימים טרופיים מתחממים. עבודות קודמות הציעו שהחימום של הימים הטרופיים משחק תפקיד מוביל בהיחלשות ה-QBO, אך רוב המחקרים התייחסו לטרופיקה כאילו כל האוקיינוסים מתחממים באותו האופן. במציאות, האוקיינוסים השקט (השקט־האיר–פסיפי), האטלנטי וההודי מתחממים בקצבים ובדגמים שונים. באמצעות מודל אקלים "טופ־גבוה" שיכול לשחזר באופן ריאליסטי את ה-QBO הנצפה, החוקרים הריצו סדרת ניסויים: ניסוי אחד שבו כל האוקיינוסים הטרופיים חוממו יחד, ושלושה ניסויים שבהם חומם רק מאגר אחד בכל פעם — הפסיפיק, האטלנטי או ההודי — בעוד האחרים הוחזקו בתנאי אמצע המאה העשרים. עיצוב זה איפשר להם להפריד מה כל אוקיינוס תורם.

ימים שונים, חתימות שונות

המודל מראה שלא כל האוקיינוסים מושכים את ה-QBO בכיוון זהה. החימום בים הפסיפי הטרופי מייצר את השינוי הדרמטי ביותר: רצועות הרוח הסורתות נחלשות משמעותית ולא מצליחות להגיע כל כך למטה, וזמן המחזור המלא מתארך כמעט בשנה. במילים אחרות, ה-QBO הופכת לאיטית ושטוחה. החימום בים ההודי מחליש במעט את ה-QBO אך מאפשר לרצועות הרוח לרדת מהר יותר, מקצר את המחזור. האטלנטי בולט: חימומו מחזק במידה מתונה את רוחות ה-QBO ומאיץ את התנודה. כאשר שלושת הימים מתחממים יחד, ה-QBO נחלשת לרוחות חלשות יותר עם שחרור שיורד מעט מהיר יותר — בהתאם להשפעה המשולבת של המאגריים הבודדים — אך ההשפעה הכוללת קטנה יותר כי הניגודים הטמפרטוריים בין המאגריים מצטמצמים.

כיצד חימום טרופי מושך את הרוחות הגבוהות

מדוע המאגריים מתנהגים כל כך שונה? התשובה טמונה בגלים ובעליית אוויר שמחברים את פני הים לסטרטוספירה. סופות רעמים טרופיות מייצרות מגוון גלים אטמוספיריים שנושאים מומנטום מעלה ועוזרים להניע את רצועות הרוח הסורתות של ה-QBO. במקביל, זרימה איטית של אוויר שעולה מלמטה נוטה להתנגד להחלקת רצועות הרוח כלפי מטה. חימום פסיפי במודל מזיז גשמים כבדים הרחק מהקו המשווה ומחזק מעגל טיהור מזרח‑מערב על פני הפסיפיק. זה מקשה על גלים מרכזיים להגיע לסטרטוספירה ודוחף את גובה השבירה שלהם גבוה יותר, מה שמרעיב את השכבות התחתונות מהמומנטום הנדרש לשמור על שלבי QBO חזקים ועמוקים. מעל האטלנטי, לעומת זאת, משקעים קרובים לקו המשווה ודפוס טיהור חלש יותר מאפשרים ליותר אנרגיית גל להגיע ולחדור את הסטרטוספירה, מחזקות את התנודה ועוזרות לה לרדת ביעילות. הים ההודי והמקרה של חימום משולב נמצאים באמצע, עם כוחות גל חלשים יותר אך גם שינויים בעלייה שמאפשרים לרצועות הרוח להחליק מטה מהר יותר למרות עוצמתן הקטנה יותר.

מדוע רוחות חבויות אלה חשובות

על ידי הראתה שכל מאגר אוקייני טרופי משאיר טביעת אצבע משלו על ה-QBO, עבודה זו מסבירה מדוע רבים ממודלי האקלים מסכימים שה-QBO תיחלש ככל שהפלנטה תתחמם, אך אינם מסכימים כיצד תקצר או תתארך תקופת המחזור שלה. רוב דפוסי החימום מפחיתים את "המכת" הגל הכללית שמניעה את התנודה, אך האיזון המדויק בין דחיפת הגלים הזאת לבין עליית האוויר המתנגד תלוי היכן וכיצד הימים מתחממים. לקהל לא מומחה, המסקנה היא שדפוס החימום של פני הים — לא רק הממוצע הגלובלי — יכול לעצב מחדש מערכת רוח מרכזית בגובה רב שמשפיעה על חיזויים עונתיים ואירועים קיצוניים. מעקב טוב יותר ודגום מדויק יותר של חימום מאגר‑במאגר של הימים אמורים אפוא לשפר את תחזיות ה-QBO ומשם את דפוסי האקלים שהיא מסייעת לכוון.

ציטוט: Wang, Y., Rao, J., Garfinkel, C.I. et al. Relative roles of different tropical oceans on the weakening of the stratospheric equatorial quasi-biennial oscillation. npj Clim Atmos Sci 9, 83 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01359-y

מילות מפתח: תנודת קוואזיביינלית, חימום אוקיינוס טרופי, רוחות סטרטוספיריות, גלים סביב-קו המשווה, חיזוי אקלים