שינויי אקלים אנתרופוגניים מובילים לארגון מחודש בולט של משטרי הזרימה האטמוספירית בחורף באוקיינוס האטלנטי הצפוני

מדוע רוחות החורף מעל האוקיינוס האטלנטי חשובות לך

מזג האוויר בחורף שמעצבן את חיי היומיום במזרח צפון אמריקה ובאירופה מונחה על‑ידי דפוסי רוח נרחבים גבוה מעל האוקיינוס האטלנטי הצפוני. דפוסים אלה מחליטים האם העונה תהיה סוערת או רגועה, גשומה או יבשה, מתונה או קרה למדי. המחקר שואל שאלה דחופה: כאשר האנושות מחממת את הפלנטה, האם אנו גם מעצבים מחדש את דפוסי החורף גדולי-ההיקף עצמם — לא רק מגדילים טמפרטורות, אלא משנים את התנהגות האטמוספירה מעל האטלנטי הצפוני?

דפוסי אקלים גדולים מאחורי מזג אוויר מוכר

מזג האוויר החורפי באטלנטי הצפוני מאורגן למספר מועט של “משטרים” חוזרים, או דפוסי הזרימה המועדפים באטמוספירה. אחד החשובים שבהם הוא תנודת האוקיינוס האטלנטי הצפוני (NAO), המתאר את הבדל הלחצים בין אזור לחץ נמוך ליד איסלנד לבין אזור לחץ גבוה ליד האזור האזורי. כשההפרש חזק (שלב NAO חיובי), הרוחות המערביות מתעצמות ומזדקרות צפונה, לעתים מביאות חורפים מתונים וגשומים לצפון אירופה ותנאים יבשים יותר לחלקים מדרום אירופה והים התיכון. כשההפרש חלש או הפוך (שלב NAO שלילי), הזרם הסילוני נחלש או משנה מיקום, מה שמיטיב חורפים קרירים יותר באירופה ושינויים אזוריים נוספים. הבנה האם ההתחממות הגלובלית משנה את שכיחות המשטרים האלה — וכמה חזקים הם — יש לה השלכות ישירות על שיטפונות, בצורות, אנרגיית רוח וחקלאות ברחבת האזור האטלנטי.

סימולציה של מאות שנים של שמי חורף

כדי להפריד תנודות טבעיות משינויים מונעי אדם, המחברים השתמשו ב‑100 סימולציות ממודל אקלים מהשורה הראשונה שמשתרעות מ‑1850 עד 2100 תחת תרחיש פליטה גבוה. מכיוון שכל סימולציה חווה את הכוחות החיצוניים זהים אך מתחילה בתנאי התחלה מעט שונים, הממוצע שלהן מתאר את התגובה המוכתבת לכוחות כמו גזי חממה ומניעי אקלים אחרים, בעוד הפיזור ביניהן מייצג את התנודתיות הפנימית. הצוות התמקד בחורף (דצמבר עד פברואר) ובחן את ההזרמה כ־5 קילומטר מעל פני השטח, שם זורם הזרם הסילוני באזורי קו הרוחב הבינוני, יחד עם טמפרטורות פני השטח. הם השתמשו בכלים סטטיסטיים למציאת הדפוסים המובילים שמקשרים בין הזרימה בגובה לבין החימום פני השטח, ואז זיהו משטרים אטמוספיריים מובחנים על ידי אשכוליות של פלט המודל לפני ואחרי נקודת מפנה מרכזית סביב 1995, כשהשפעה אנושית ברורה על ההזרמה האטמוספירית באטלנטי הצפוני הופכת לזיהויית.

אותו מספר משטרים, אך אופיים משתנה

הניתוח מראה כי כאשר נכלל הכוח החיצוני, האוקיינוס האטלנטי ממשיך להציג ארבעה משטרי הזרמה חורפיים עיקריים הן לפני 1995 והן לאחריה. עם זאת, דפוסי המרחב מתארגנים מחדש תחת ההתחממות הגלובלית. מרכזי הלחץ הנמוך והגבוה נעים צפונה, והמשטר הנפוץ ביותר לאחר 1995 נראה יותר כמו דפוס NAO חיובי, עם לחץ איסלנדרי נמוך מוגדר יותר ולחץ אזורי גבוה באזור האזורים. במקביל, החלק שנוצר על ידי התנודתיות הפנימית — מה שהאטמוספירה הייתה עושה ללא שינוי בתנאים החיצוניים — מאבד אחד מהמשטרים שלו לאחר 1995 והופך לשלט על ידי דפוס יחיד וחלש יותר. משמעות הדבר היא שההתחממות המונעת על ידי אדם אינה רק מוסיפה מגמת רקע, אלא מעכבת באופן פעיל מצבי הזרימה הטבעיים וחיזוק אחרים להיות עמידים יותר.

ה‑NAO נוטה לחיובי, ואז מתמתן מאוחר במאה

בהתמקדות ב‑NAO בפרט, המודל משחזר את מבנה הדיפול המוכר שלו ואת ההתנהגות ההיסטורית. כשמוסיפים את התגובה המוכתבת, מדד ה‑NAO הממוצע נוטה לערכים חיוביים יותר לאורך רוב המאה ה‑21, כלומר חורפים עם ניגוד לחצים חזק בין איסלנד לאזור האזורים נעשים שכיחים יותר. במקביל, התנודתיות הכוללת של ה‑NAO פוחתת: נדנדות בין שלבים חיוביים ושליליים נעשות פחות בולטות. באופן מעניין, לקראת סוף המאה ישנה עלייה מתונה באירועי NAO שליליים בעצימות נמוכה, מה שתורם להקלה קלה על הנטייה החיובית. פיזיקלית, שינויים אלה קשורים להזזות בזרם הסילוני במיד‑טרופוספירה: משטרים בעלי NAO חיובי מפתחים רוחות מערביות חזקות יותר ונטיות מעט צפונה, בעוד שבמשטרים שליליים הזרמים נחלשים ונטיותיהם מעט דרומה.

מה המשמעות לחורפים של העתיד

לקורא כללי, המסר המרכזי הוא ששינוי האקלים הנגרם על ידי אדם מארגן מחדש את "נתיבי התנועה" של האטמוספירה בחורף מעל האוקיינוס האטלנטי הצפוני. קבוצה רחבה של דפוסי הזרימה אינה נעלמת, אך חלקם הופכים לשכיחים ועמידים יותר בעוד שאחרים דועכים. התנודתיות הטבעית של מערכת האקלים מתעצמת במובנים מסוימים, ובמיוחד עבור ה‑NAO היא מוכללת, אף כי אירועים שליליים קיצוניים עדיין יכולים להתרחש. האיזון המשתנה הזה מסייע להסביר מדוע חורפים עתידיים עשויים להביא דפוסים עקביים יותר של מסלולי סופות, כמות משקעים וטמפרטורות ברחבי אירופה ומזרח צפון אמריקה, המשתלבים עם ההתחממות הכללית. זה גם מדגיש שתכנון לעתיד האקלים חייב להתחשב לא רק בעליית הטמפרטורות, אלא גם באופן שבו משטרי האטמוספירה שמניעים את מזג האוויר היומי משתנים ומתעצבנים מחדש.

ציטוט: Satpathy, S.S., Franzke, C.L.E., Verjans, V. et al. Anthropogenic climate change leads to a pronounced reorganisation of wintertime North Atlantic atmospheric circulation regimes. Commun Earth Environ 7, 155 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03180-0

מילות מפתח: תנודת האוקיינוס האטלנטי הצפוני, הזרימה האטמוספירית, שינויי אקלים, מזג אוויר חורפי, נהר ג'ט