משהו מוזר קורה בצפון

כסגן יושב ראש אגודת האספרנטו ביפן, היה ברור באיזו שפה יבחר המטאורולוג ווסאבורו אואישי לפרסם את התגלית שלו. לרוע המזל, משמעות הדבר הייתה שכמעט אף אחד לא שם לב לממצאיו. באמצע שנות העשרים של המאה הקודמת, שחרר אואישי בלוני מחקר ליד הר פוג'י וחזה בתופעה מוזרה. אחד הבלונים טיפס גבוה אל האטמוספרה, מעל העננים, ואז הוטח לפתע מזרחה אל מעל האוקיינוס השקט. רוחות גבוהות ועקשניות, לעתים חזקות יותר אפילו מהוריקן, נשבו ממערב למזרח מעל יפן. אנשים אחרים הבחינו בדבר דומה באירופה, אבל אואישי היה הראשון שעשה אחד ועוד אחד וזיהה את קיומה של מנהרת רוח קבועה וצרה המקיפה את כדור הארץ בקווי הרוחב הבינוניים, במהירויות של 100 עד 400 קמ"ש.

המידע על זרם הסילון התפשט בהדרגה ברחבי העולם – אף על פי שהדבר קרה באמצעים בלתי שגרתיים. כיום הגלישה עליו היא דבר מקובל: טיסת סליפסטרים על זרם הסילון לכיוון מזרח עשויה לקצץ עד חצי שעה מזמן הטיסה לאורך האוקיינוס האטלנטי. וככל שלמדנו עוד על זרם הסילון, התברר שהוא אינו אירוע חריג. המהירות והנתיב שלו הם היד הנעלמה המכוונת את רוב מערכות האקלים ביבשות הדרומיות. כשהיא אינה יציבה, עלולים להתרחש אירועים קיצוניים מכל מיני סוגים, מקור עז ועד בצורת, מגלי חום ועד שיטפונות קטסטרופליים.
לכן מדאיג אף יותר לגלות שממש לאחרונה נראה כי זרם הסילון משתנה. אבל האם זה באמת המצב? ואם כן, כיצד ומדוע?

אף על פי שאנחנו לא מסוגלים לחזות במדויק את השינויים, הולך ומתגבר החשש ששינויים גדולים ממשמשים ובאים

באטמוספירה של כדור הארץ יש למעשה כמה זרמי סילון שונים בקווי רוחב שונים. החזקים ביותר הם זרמי הסילון הקוטביים, אחד בחצי הכדור הצפוני ואחד בדרומי. רוחבם כמה מאות קילומטרים והם משרטטים נתיב עקלקל בחלקה העליון של הטרופוספרה, השכבה הנמוכה ביותר של אטמוספרת כדור הארץ. הם שוכנים בגובה שבין שבעה לשנים עשר קילומטרים מעלינו, לרוב בקווי רוחב שבין 50 ל-70 מעלות, אף על פי שישנן גם חריגות תקופתיות.

מקורם פשוט למדי. כשאוויר קוטב קר ודחוס פוגש אוויר חם וקליל יותר מאזור קו המשווה, הרוחות נכנסות כדי לאזן את הפרשי הלחץ. סיבובו של כדור הארץ ממערב למזרח מסיט את הרוחות האלה ממסלול שאחרת היה נע מצפון לדרום, והן מתקדמות מזרחה. בחצי הכדור הדרומי, הסילון הקוטבי מקיף את אנטרקטיקה, לרוב מעל האוקיינוס הדרומי. בחצי הכדור הצפוני, הוא עובר מעל צפון אמריקה, אירופה ויפן – כמה מהאזורים המאוכלסים ביותר על פני כדור הארץ.

ואנחנו מרגישים את כוחו גם על הקרקע. החזיתות ומערכות הלחץ הנמוך המוכרות לנו מתחזיות מזג האוויר הן התגלמויות של זרם הסילון, המופיעות כשהרוחות הגבוהות מושכות את האוויר שתחתן מסביב לכדור הארץ. רוב האקלים האירופי נכנס ליבשת מתחת לזרם הסילון, מכיוון האוקיינוס האטלנטי, ורוב האקלים האמריקאי מגיע בצורה דומה מהאוקיינוס השקט. אם אתם נמצאים מצפון לזרם הסילון – ולכן מתחת לאוויר מהקטבים – יהיה לכם קר. אם אתם מדרום לו, יהיה לכם חם. אם אתם נמצאים מתחת לנתיבי זרם הסילון כשהוא שואב אוויר לח למעלה, מים יתעבּו וחזיתות יביאו מזג אוויר גשום ובלתי צפוי.

אבל זרמי הסילון לא מתקדמים בקו ישר. הם מתפתלים כנהר על פֶּשֶׁט הצפה, לעתים נעים צפונה, לעתים דרומה. יותר מכול, הפיתולים האלה נובעים מהתמתחות והתכווצות של האוויר כשזרם הסילון חולף מעל הרים. הם ידועים כגלי רוסבי ונעים באטיות מזרחה. לרוב נדרש להם שבוע לחצות את צפון אמריקה, למשל.
לפעמים הם נתקעים, לרוב כשזרם הסילון מאט כתוצאה מתנודות אקראיות בהבדלי הטמפרטורה שבין אוויר קוטבי לאוויר לא קוטבי. כך נוצרות רמות חוסמות בתוך לולאותיהם של הפיתולים המהססים.

כמה ימים של חם או קר, רטוב או יבש, לא משנים לרוב האנשים. אבל כמה שבועות עלולים לשנות להם מאוד. גל החום הארוך שהשתרר באירופה בשנת 2003 – דביקות שנדבקה ולא הסכימה לחלוף – הרגה כ-70,000 איש. מטאורולוגים טוענים כעת כי קערת האבק של שנות השלושים במערב התיכון בארצות הברית נגרמה בגלל זרם סילון מגמגם שהתקדם דרומה, הסיט את הגשמים הרגילים ויצר בצורת באזור החוסם.

בעקבות הוריקן סנדי באוקטובר 2012, אזורים רבים במנהטן נותרו מנותקים מזרם החשמל למשך כמעט שבוע. צילום: דיוויד שנקבון, פליקר

זרם הסילון היה חלש במיוחד בחורפים הצפוניים האחרונים, התפתל בתזזיתיות, נשא אוויר קוטבי דרומה, אפילו עד פלורידה, – שם נפלו איגואנות קפואות מהעצים – והביא חורפים ארוכים וקרים למערב אירופה, שבעיני אנשים מסוימים עשו צחוק מכל עניין ההתחממות הגלובלית. גל החום הקיצי האדיר של שנת 2010, שהצית שריפות ביערות ברחבי רוסיה, נגרם גם הוא בגלל רמה חוסמת ארוכה במיוחד שהביאה אוויר חם ויבש מאפריקה במשך שבועות רבים. בו בזמן, מזרחה משם, לולאה ארוכה נוספת בזרם הסילון דחפה אוויר קר מהצפון לעבר הרי ההימלאיה, שם הוא פגש את המונסון האסיאתי ויצר שיטפונות אדירים במורד נהר האינדוס. בשלב מסוים, חמישית משטח פקיסטן היה מוצף.

זרם סילון בלתי צפוי ורמות חוסמות תקופתיות תמיד היו חלק ממזג האוויר של קווי הרוחב הבינוניים, אבל ישנם חוקרים שמזהים מגמה מטרידה. כריסטינה ארצ'ר (Archer), כיום באוניברסיטת דלאוור בניוארק, וקן קלדיירה (Caldeira)מאוניברסיטת סטנפורד, ניתחו בשנת 2008 נתונים על זרם הסילון בין השנים 1979 ל-2001, וגילו האטה קלה אך משמעותית בזרם הסילון של הקוטב הצפוני בתקופה הזו. בסוף שנת 2012 דיווח ג'יימס אוברלנד (Overland) ממנהל האוקיינוסים והאטמוספרה הלאומי, שזרם הסילון התפתל יותר בחמש השנים האחרונות מאשר בשלושת העשורים הקודמים. עוד בשנה שעברה גילתה ג'ניפר פרנסיס (Francis) מאוניברסיטת רטגרס שבניו ברנסוויק, שמאז שנות התשעים נפלה מהירותו הממוצעת בסתיו ב-14 אחוזים מעל צפון אמריקה והאוקיינוס האטלנטי, ונתיבו הלך ונעשה יותר אידיוסינקרטי.

 רוב המודלים הממוחשבים הגדולים שפותחו כדי לחזות שינויי אקלים חוזים למעשה האצה של זרמי הסילון וירידה במספר הרמות החוסמות בחורף

בשימוע בסנאט בחודש יולי השנה, פרנסיס הרחיקה לכת וטענה שזרם הסילון המוחלש גרם לסופה הטרופית "סנדי" להתקדם בנתיב החריג שזרע הרס בחלקים ממנהטן בשנה שעברה. השימוע נערך רק כמה ימים לאחר שאנקורג' שבאלסקה ונורילסק שבסיביר דיווחו על טמפרטורות ים-תיכוניות.

ובינתיים, זרם הסילון הקוטבי של חצי הכדור הדרומי התחיל גם הוא לסטות מדרך הישר. הוא נע לכיוון הקוטב אבל מתעצם בעשורים האחרונים. יש ראיות חדשות לכך שמקורן של שתי התופעות הוא בחור באוזון בסטרטוספרה שמעל. ייתכן שהתנועה דרומה מפחיתה את הגשמים בדרום אוסטרליה כי האזור הזה נמצא עכשיו לעתים רחוקות יותר תחת זרם הסילון של הקוטב הדרומי.

ולגבי חצי הכדור הצפוני, פרנסיס חושבת שמשהו מוזר מתרחש שם, משהו שלא קשור לחורים באוזון. בחודש מרץ בשנה שעברה היא וסטיבן ואוורוס (Vavrus) מאוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון פרסמו את הרעיון שהעלתה, לפיו מקור הבעיה הוא באזור הארקטי המתחמם במהירות. הטמפרטורות בו עולות פי שניים או שלושה מהר יותר מאשר בשאר כוכב הלכת מכיוון שהשלג והקרח הלבנים שמחזירים את האנרגיה הסולארית לחלל, נעלמים ומתחלפים באדמות ובאוקיינוסים כהים וסופגי אנרגיה.

משמעות התופעה הזו, המכונה "הגברה ארקטית", היא שהפרשי הטמפרטורות בין האזור הארקטי לקווי הרוחב הנמוכים מצטמצמים. מכיוון שההפרש הזה הוא מה שיוצר את זרם הסילון, גם הוא ייחלש. "הדינמיקות מורכבות, כמובן, אבל מה שאנחנו רואים הוא את השפעתה של ההגברה הארקטית על זרם הסילון. אני משוכנעת בזה," היא אומרת.

אך הטיעון שלה אינו מקובל על כולם. מייקל לוקווד מאוניברסיטת רדינג שבבריטניה, למשל, לא פוסל את ההשפעות הארקטיות, אבל חושב שהשינויים בסטרטוספרה, הנוצרים בעקבות פעילות סולארית מועטה, עלולים גם הם להיות אחראים חלקית להאטת זרם הסילון. "עדיין אין מסקנה חותכת," הוא אומר. "אני לא שולל אף אחד מהגורמים, ואף ייתכן ששניהם משפיעים כאן יחד." והתפקיד המשמעותי שממלא אובדן האוזון הסטרטוספרי בהאצת זרם הסילון של חצי הכדור הדרומי והסטתו לעבר הקוטב, מראה שגם הסטרטוספרה עלולה להשפיע רבות על זרמי הסילון שתחתיה.

ילדים מתרחצים במזרקה בדרום לונדון בגל החום שפקד את אירופה בקיץ 2003[. צילום: פליקר/caption]

ייתכן שהאישוש המשמעותי ביותר לרעיון של פרנסיס לגבי זרמי הסילון הצפוניים נובע מכך שזרם הסילון הזה נחלש ומגמגם יותר מכול בסתיו, מיד לאחר חודש ספטמבר – השיא העונתי של אובדן הקרח באוקיינוס הארקטי, כש"שיפוע הטמפרטורה" בין הצפון לדרום הוא הקטן ביותר.

חוקרים רבים עדיין נזהרים שלא להסיק מסקנות חותכות. עם זאת, מחקרי מידול מראים שכאשר כל הקרח הימי שבאוקיינוס הארקטי נעלם בסופו של קיץ, עולה הסבירות להיווצרותן של רמות חוסמות מתמשכות, דבר שמגדיל בתורו את הסיכוי לפרקים של קור רב בחורף שלאחר מכן, אומר ז'וליין קטיוֹ מהמרכז הלאומי הצרפתי למחקר מטאורולוגי שבטולוז. "אבל הרמות החוסמות המתמשכות האחרונות הן אירועים חריגים בודדים, ונדירותן לא מאפשרת לנו להסיק מסקנות על שינויים ארוכי טווח."

אליזבת ברנס (Barnes) מאוניברסיטת קולורדו סטייט מפורט קולינס ביקורתית יותר לגבי הרעיון של פרנסיס. היא טוענת שזרם הסילון האטי והגלי יותר שפרנסיס זיהתה הוא למעשה "תוצר של המתודולוגיה" שבה נעשה שימוש כדי למדוד את גלי רוסבי. היא ניתחה מחדש את הנתונים של פרנסיס וטוענת שתנועתו של זרם הסילון הצפוני לכיוון הקוטב פגמה בנתונים, ושמזג האוויר לא התנהג בצורה שונה מהרגיל. "לא מצאנו התגברות מיוחדת ברמות החוסמות באף אחת מהעונות," היא אומרת.

המחלוקת הפכה לעניין אישי. פרנסיס האשימה את ברנס בכך שחסרה לה "גישה מאוזנת" בעבודתה. דמות בולטת אחת בתחום סירבה להגיב על המחקר כשניו סיינטיסט פנה אליה, כדי שלא ייווצר הרושם שהיא תמוכת באחד הצדדים.

הפיזיקאית האטמוספרית ג'ואנה היי מאימפיריאל קולג' בלונדון מנסה להרגיע את הרוחות. "אני לא חושב שברנס אומרת שהפעילות הגלית המוגברת לא קיימת, אלא שפרנסיס עדיין לא הוכיחה את קיומה בצורה חותכת," היא אומרת.

מה שהמהומה הזו כן מוכיחה היא עד כמה קשה לקבוע בביטחון רב מה טומן העתיד בחובו לזרם הסילון. רוב המודלים הממוחשבים הגדולים שפותחו כדי לחזות שינויי אקלים – כולל ניתוח חדש של מודלים שונים שפותחו בשביל הדו"ח האחרון של הפאנל הבין-ממשלתי לשינוי אקלים, שפורסם באינטרנט בספטמבר – חוזים למעשה האצה של זרמי הסילון וירידה במספר הרמות החוסמות בחורף, אומר קטיו, אם כי הם כן חוזים שהרמות יתרבו בקיץ. משמעות הדבר היא יותר גלי חום בקיץ אך פחות מקרים של קור קיצוני ומתמשך בחורף. בגלל תהליך הביקורת הארוך שעבר הדו"ח של הפאנל, לא נכלל בו מחקרה האחרון של פרנסיס. הדו"ח מזכיר רק ש"המגמות במהירויות זרם הסילון אינן ודאיות."

הוויכוח הזה נוגע לעתידו של מזג האוויר, דבר המשפיע על מיליארדי אנשים. סירפה האקינן ממרכז גודארד לטיסות חלל של נאס"א, טוענת שרוחות זרם הסילון עוזרות גם לשמר את דפוסי תנועת המים בקצה הצפוני של האוקיינוס האטלנטי. הזרמים שם מונעים באופן ישיר על-ידי הדפוסים של הרוחות על פני השטח, המונעות מצדן על-ידי זרמי הסילון. בין דפוסים אלה נמצא גם המסוע הימי. הוא מניע את זרם הגולף שדואג לכך שאזור צפון-מערב אירופה יהיה חם יחסית לקו הרוחב שלו.

"הנקודה החשובה ביותר לגבי זרם הסילון הוא הכאוטיות שלו בכל קני המידה. הוא משתנה מיום ליום, משנה לשנה ואפילו מעשור לעשור," אומר קטיו. ואף על פי שאנחנו לא מסוגלים לחזות במדויק את השינויים, הולך ומתגבר החשש ששינויים גדולים ממשמשים ובאים. שינויים פתאומיים ובולטים כאלה במזג האוויר היומיומי שלנו יבהירו בצורה מוחשית יותר את מהותו של שינוי האקלים, יותר מאשר כל שינוי הדרגתי בטמפרטורה הממוצעת. ייתכן שחלק מהאזורים המאוכלסים ביותר בכדור הארץ עומדים בפני טלטלות קשות יותר אף מאלה שחוזים המודלים הממוחשבים.

@2013 New Scientist Magazine, Reed Business Information Ltd. All rights reserved. Distributed by Tribune Media Services, Inc.