אירוסולים אנתרופוגניים יכולים לעצב את מסלולי הסופות בחורף באקלים הממוזג

מדוע סופות חורף וזיהום אוויר חשובים

סופות חורף החולפות על פני צפון האוקיינוס השקט עושות הרבה יותר מאשר להביא גשם ורוח לערי החוף. הספירלים הללו ברוחב-בינוני מסייעים בהעברת חום ולחות לעבר הארקטיקה, מעצבים את קרח הים, את הדיג ואת דפוסי מזג האוויר הנחווים ברחבי חצי הכדור הצפוני. המחקר הזה מציג כי זיהום אוויר אנושי ממזרח אסיה לא רק משנה את עוצמת הסופות אלא גם את המסלולים שבהם הן נעות — דוחף אותן לכיוון הקוטב ובעקבות זאת עשוי להאיץ את אובדן קרח הים הארקטי.

כבישי הסופות באטמוספירה המשתנה

סופות ברוחב-בינוני נוהגות לעקוב אחרי "מסלולי סופות" מועדפים, בדומה למסלולי תעופה צפופים. באמצעות ארבעים שנות נתוני מזג אוויר השווים, השוו החוקרים חורפים עם אוויר יחסי-נקי מעל מזרח אסיה לחורפים עם תנאים מעוננים יותר, תוך התמקדות בסופות הנוצרות במורד הרוח של האזור. הם מצאו שבחורפים בעלי זיהום גבוה, סופות בצפון האוקיינוס השקט מגיעות, בממוצע, צפונה יותר באופן מובהק מאשר בשנים נקיות יותר. יותר סופות חודרות לרוחבי-אונה גבוהים מאוד, כלומר יותר מערכות מזג אוויר מסוגלות להעביר חום ולחות לסביבת הארקטיקה. עם זאת, נקודות ההיווצרות של הסופות כמעט שלא משתנות, דבר המרמז שהשינוי נוגע בהתפתחות ובאבולוציה של הסופות — לא במקום לידתן.

מבחן ההשפעה במודל אקלימי

כדי לנתק את השפעת האירוסולים מהשפעות אחרות, כמו עליית גזי החממה ותנודות אקלימיות טבעיות, הצוות ערך סימולציות ארוכות טווח עם מודל אטמוספרי מפורט. בקבוצה אחת של הרצות השתמשו ברמת פליטות אירוסולים אנושיות סטנדרטית. בקבוצה אחרת הגבירו את הפליטות מעל מזרח אסיה פי עשרה, לקרבה גבוהה יותר לרמות הערפל שנסרקות על ידי לוויינים. הטמפרטורות של פני הים וקרח הים נתקבעו למחזור שנתי חוזר כך שכל שנה מדומה פעלה כבחינה עצמאית. כאשר רמת הזיהום הועלתה, המודל שיחזר הזזה צפונית ברורה של מסלול הסופות בצפון האוקיינוס השקט. סופות הפכו לפחות שכיחות מעל האוקיינוס הפסיפי המרכזי ויותר שכיחות בסמוך ליפן ובים ברינג, וזרם הסילון בגובה רב גם הוא נגרר לעבר הקוטב.

כיצד חלקיקים זעירים מנווטים סופות ענק

מפתח השינוי טמון באופן שבו האירוסולים מקיימים אינטראקציה עם עננים וגשם בתוך הסופות. חלקיקי האירוסול מתפקדים כגרעינים ליצירת טיפות ענן. כשהם רבים, הם מיצרים טיפות רבות וקטנות במקום טיפות מעטות וגדולות, מה שמטה לעיתים קרובות את נפילתו של הגשם. במודל זה משמעות הדבר הייתה שפחות גשם יורד בחלקים הדרומיים והדרום-מזרחיים של הסלילים, מה שאיפשר ליותר לחות לנסוע כלפי מעלה ולכיוון הצפון לאורך "תנורי החמימות" של הסופות. כאשר לחות זו התעבתה והקפיאה בגובה גבוה יותר באטמוספירה, היא שחררה חום נוסף בחלקים הצפון-מזרחיים של הסופות. חימום זה שינה את האיזון הפנימי של הסופות בין סיבוב לטמפרטורה בצורה שנטתה לדחיפה עדינה לעבר הקוטב.

תגובה שרשרתית מעננים עד הארקטיקה

כדי לאבחן התנהגות זו, החוקרים בחנו את הסופות באמצעות כמות הקרויה וורטיות פוטנציאלית, המשלבת סיבוב ויציבות באטמוספירה. הם מצאו שבתנאים מזוהמים הייתה עלייה חזקה יותר במדד זה בצד הצפון-מזרחי של הסופות, הן בגלל דפוסי רוח משתנים והן בגלל החום הנוסף שמשחררים תהליכי הענן. דפוס שינויים זה מעודד את מרכזי הסופות קרוב לפני השטח לזוז צפונה ככל שהם מעמיקים. המחקר גם רומז כי שינויים אלה מונעים בחוזקה רבה יותר על-ידי האירוסולים מאשר על-ידי כמות חימום עולמית מתונה באותה תקופה, לפחות באזור ובעונה הנדונים.

משמעות הדבר לקרח הים ולמדיניות בעתיד

על ידי דחיפה של סופות חורף לכיוונים גבוהים יותר של רוחב, זיהום האוויר ממזרח אסיה עשוי כבר לסייע בכיוון זרם מוגבר של חום ולחות לעבר הארקטיקה, שם הוא יכול לשחוק את קרח הים. המחברים מצאו ששנים שבהן יותר סופות מהפסיפיק הצפוני מבקיעות אל הארקטיקה נוטות לכלול פחות קרח ים בים ברינג, דבר המרמז על קשר בין התנהגות הסופות לבין נסיגת הקרח. בהסתכלות קדימה, ההתחממות הגלובלית צפויה בעצמה לדחוף את מסלולי הסופות צפונה, אך הפחתת פליטות האירוסולים במזרח אסיה עלולה להקטין במידה מסוימת את ההזזה הזו. במילים אחרות, ניקוי האוויר עשוי להקל במעט על הלחץ על קרח הים הארקטי, גם כאשר שינויי האקלים נמשכים. הממצא מדגיש כיצד פעולות אזור תעשייתי אחת יכולות לעצב מסלולי סופות ואקלים קוטבי במרחק אלפי קילומטרים.

ציטוט: Cao, D., Xu, D., Lin, Y. et al. Anthropogenic aerosols can shape the winter mid-latitude cyclone tracks. npj Clim Atmos Sci 9, 109 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01377-w

מילות מפתח: סופות נמוכות-רוחב, אירוסולים במזרח אסיה, סופות בצפון האוקיינוס השקט, קרח ים בארקטיקה, הזזת מסלול הסופות