Clear Sky Science
הסברים מבוססי ראיות, עם מעט ז'רגון

Clear Sky Science · he

שיפור תחזיות עונתיות של טמפרטורת פני השטח הממוצעת העולמית על ידי שילוב תחזיות מציאותיות ודינמיות של ENSO

· חזרה לאינדקס

מדוע תחזיות עונתיות טובות יותר חשובות

חקלאים, מתכנני אנרגיה ומנהלי אסונות זקוקים יותר ויותר לדעת כמה צפויה להיות החמימות של הפלנטה בעונות הקרובות. המחקר בוחן מדוע תחזיות קצרות הטווח הנוכחיות של טמפרטורת פני השטח הממוצעת של כדור הארץ לעיתים מטעות ומראה כיצד מעקב אחר דפוסי אקלים טרופיים מוכרים יכול להפוך את התחזיות הללו ליותר מוקדמות ומהימנות.

Figure 1. כיצד האוקיינוסים הטרופיים המקושרים מעצבים את ממוצע הטמפרטורה העולמי בעונה הבאה
Figure 1. כיצד האוקיינוסים הטרופיים המקושרים מעצבים את ממוצע הטמפרטורה העולמי בעונה הבאה

מד חום גלובלי עם השלכות במציאות

טמפרטורת פני השטח הממוצעת העולמית — החמימות הממוצעת של הקרבה לפני השטח של הפלנטה — היא מספר פשוט שמסתיר פיזיקה מורכבת. עם זאת יש לו השלכות ישירות על מועד הקציר, דרישות דלק, עומס חום וסיכונים הקשורים למזג אוויר. תחזיות עונתיות של טמפרטורה גלובלית יכולות לסייע לחברות ולקהילות להתכונן מספר חודשים מראש. מודלים אקלימיים קיימים ואפילו מערכות למידת מכונה מודרניות מתקשים להעריך את עליהן וירידותיהן משנה לשנה, במיוחד בחודשים הקריטיים של הסתיו והחורף בצפון שבהם מתרחשים רבים מהקיצונים האקלימיים.

חידת השגיאות בתחזיות הסתיו

המחברים בדקו מדוע מערכת התחזית הקודמת שלהם, שפותחה במכון לפיזיקה אטמוספרית בבייג'ינג, החלה לאבד דיוק כאשר התחזיות הוצאו בתחילת הסתיו. בהשוואת תחזיות לתצפיות משנת 1980 עד 2024, הם מצאו שהשגיאות קשורות באופן הדוק למה שמתרחש ברחבי האוקיינוסים הטרופיים. במהלך אירועי אל ניניו, כאשר האוקיינוס השקט המרכזי והמזרחי מתחממים, המודל שלהם נוטה להמעיט בהערכת הטמפרטורה הגלובלית. במהלך לה ניניה, עם מים קרירים יותר באוקיינוס השקט, לעתים קרובות הוא העריך יתר. דפוס השגיאות לא היה מוגבל רק אל האוקיינוס השקט, אלא התפשט גם לאוקיינוס ההודי והאטלנטי, וחושף שרשרת אינטראקציות פנטוטרופית שהמודל המקורי לא קלט במלואה.

האוקיינוסים הטרופיים פועלים ביחד

מהבחינה הפיזית, המחקר מראה כיצד שלב חם של אל ניניו מחליש ומעביר מערך זרימה אטמוספירית מרכזי מעל האוקיינוס השקט. שינוי זה משנה רוחות וזרמים באוקיינוס ההודי, מה שמעדיף פתח חום במערב ובמרכזו, ומשנה גם רוחות מעל הטרופיקל הצפוני של האטלנטי, מה שמוביל לחימום שם. מאגרים אוקייניים מקושרים אלה פועלים יחד כדי להשפיע על טמפרטורת פני השטח הכוללת של הפלנטה בעונות הבאות. כאשר התגובות על פני המאגר חזקות יותר ממה שהמודל צפה, תחזית הטמפרטורה הגלובלית יוצאת קרה מדי, וכשהן חלשות יותר — חמה מדי. ההיפך קורה במהלך לה ניניה, כאשר הקירור על פני המאגר נפוץ. ההכרה בשרשרת זו מסבירה מדוע שגיאות מתרכזות בשנים עם תנאי אל ניניו או לה ניניה חזקים.

Figure 2. כיצד אותות ENSO מוזנים למודל היברידי כדי להחדיד תחזיות טמפרטורה גלובליות מרובות חודשים
Figure 2. כיצד אותות ENSO מוזנים למודל היברידי כדי להחדיד תחזיות טמפרטורה גלובליות מרובות חודשים

שילוב תובנה פיזית עם סטטיסטיקה

כדי להפוך הבנה זו לכלי מעשי, המחברים תכננו מסגרת תחזית היברידית. הם שמרו על המערכת הסטטיסטית הקיימת שלהם שכבר הפרידה תנודות אקלימיות איטיות ומהירות, אך הוסיפו מידע ממודל נפרד שחוזה את עוצמת אל ניניו ולה ניניה חודשים מראש. באמצעות נתוני עבר למדו כיצד שגיאות התחזית משתנות עם האות הצפוי מהאוקיינוס השקט ואז השתמשו בקשר זה כדי לתקן תחזיות חדשות בזמן אמת. הם גם ניסו לכלול מדדים נוספים מהאוקיינוס ההודי והאטלנטי. אמנם אלה סייעו בהסרת חלק מההטיה הממוצעת, הם לא שיפרו את המיומנות משנה לשנה כמו המיקוד על האוקיינוס השקט לבדו, כנראה מפני שהתנהגותם כבר קשורה בחוזקה לאל ניניו ולה ניניה.

מה המערכת החדשה מספקת

עם הגישה המשולבת הזו, התחזיות המשופרות קיצצו את השגיאות הממוצעות בכ־שתי חמישיות עבור תחזיות שהחלו בספטמבר ובאוקטובר והחזירו רבות מהשנים הגדולות של אל ניניו ולה ניניה לתוך חוסר הוודאות התצפיתי. בכ־שני שלישים מהשנים שנבדקו, התחזיות המתוקנות היו קרובות יותר למציאות, עם רווחים בולטים במיוחד במהלך אפיזודות אל ניניו. החשוב מכל, אופק הזמן של תחזית אמינה לטמפרטורה גלובלית התארך משני חודשים לארבעה חודשים. למשתמשים במידע אקלימי, משמעות הדבר היא אזהרה מוקדמת יותר לעונות חמות או קרות מהרגיל בקנה מידה פלנטרי, מושגת באמצעות שיטה פשוטה יותר ופחות תובענית מבחינת חישובית מאשר רבים מהמודלים האקלימיים המלאים.

ציטוט: Li, KX., Zheng, F. Improving seasonal prediction of global mean surface temperature by incorporating dynamic ENSO realistic forecasts. npj Clim Atmos Sci 9, 114 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01386-9

מילות מפתח: תחזית אקלימית עונתית, טמפרטורת פני השטח הממוצעת העולמית, ENSO, אל ניניו, אוקיינוסים פנטוטרופיים