אהלן ערן- הנה הסבר בנושא
חשוב לי לציין שחלק מההסבר יבוסס על מונחים מוכרים שנחקרו והוכחו, וחלק הם כרגע בתהליכי מחקר, שאין להם עדיין כל אישוש מדעי מאומת, או פרסומים מדעיים קודמים.
נתחיל בחלק שמאומת ומוכר בתחום החיזוי, וזה על הורטקס הפולארי, והקשר בינו לבין אינדקס ה-NAO.
בתקופת החורף, בחצי כדה"א הצפוני, האוויר הקר באמת, זה שיש בכוחו לייצר אפיקים, נמצא מעל הקוטב הצפוני.
על פניו, היינו מצפים שהאוויר הקפוא הזה ירצה להתערבב עם האוויר החם המשווני, וכל זאת בכדי להגיע לאיזון תרמודינמי, בו חם וקר מתערבבים ליצירת פושר.
אך מסתבר, שיש כוחות נוספים בתהליך הזה, החשוב מבינהם הוא הורטקס הפולארי.
הוורקטס הפולארי, הוא תוצאה שמגיעה דווקא מהחלק באטמוספירה, שחזאים לרוב לא מסתכלים עליה- הסטרטוספירה.
בשל הניגוד בטמפ' בין האוויר החם המשווני, לאוויר הקפוא הפולארי, נוצרת זרימה ציקלונית ברום הסטרטוספירה, קרי סביב ה-15-20 ק"מ, מעל הקוטב, הזרימה הזאת כ"כ חזקה, שהיא יוצרת "טבעת חנק" סביב הקוטב הצפוני, שמונעת מאוויר טרופוספרי להדרים ולהתערבב בקווי רוחב בינוניים יותר, ובהתאמה- מניעת הדרמת אפיקי רום.
טבעת החנק הזאת מכונה הוורקטס הפולארי, וחוזקה מיוצג ע"י אינדקס ה-AO.
מסיבות רבות, הוורטקס הפולארי מתחזק ונחלש במהלך החורף, ובעת החלשותו, אוויר קר מצליח לברוח מאחיזותו האימתנה, ולהדרים לכדי יצירת אפיקים קפואים בקווי הרוחב הבינוניים.
ה-NAO מתאר את חדירת האוויר הפולארי הקפוא, מעל מימי מזרח האוקיאנוס האטלנטי, כאשר ה-NAO שלילי, יש בכך עדות לחדירת אפיק קפוא מהקוטב הצפוני, שהצליח להדרים מעל החלק הנ"ל באוקיאנוס.
NAO חיובי, יתבטא בחדירות מאוד נמוכה של אוויר מהקוטב, קרי אפיקים מאוד שטחיים מעל האטלנטי.
מחד, אוויר קר מהקוטב, בהנתן חולשה בוורטקס הפולארי, ידרים להיכן שהוא רק יכול, ולכאורה אין משמעות למזרח האוקיאנוס האטלנטי, מאידך, בשל חומו הגבוה יחסית בחלק זה של האוקיאנוס, שנובע מזרם הגולף החם, אפיקים נוטים להדרים באיזור מיוחד זה, ולכן יש קשר מאוד הדוק בין ירידה ב-AO, לירידה ב-NAO.
יתכנו אפיקים שידרימו באיזורים אחרים, אך לרוב זה לא קורה, וכאשר זה קורה, יתכן שלא יהיה סנכרון בין ה-AO ל-NAO.
כעת לחלק המחקרי...
במחקר שהתחלתי שנה שעברה, מצאתי קשר בין פעילות השמש לאינדקס ה-NAO.
הקשר אומר דבר פשוט- כאשר פעילות השמש גדלה, אזי גם ה-NAO יעלה, ולהפך.
אין המשמעות שפעילות שמש חזקה תגרור בהכרח NAO חיובי, אך כן תגרור עליה ב-NAO, באם היה שלילי מאוד, להיות שלילי פחות.
הנוסחה המתמטית שמצאתי ע"י רה-אנליזיה בין השמש ל-NAO, היא שאם נמדוד את פעילות השמש ב-SFU (קרינת רדיו בתדר 10.7 ס"מ), השפעתה על ה-NAO מעבר למה שהמודלים חוזים, יהיה ההבדל ב-SFU חלקי 60.
כלומר, אם במהלך שבוע האנסמבלים שחוזים את ה-NAO רואים ירידה מ-0 ל-1- (מינוס 1), אך השמש מכנגד צפויה במהלך השבוע לעלות מ-SFU של 100 ל-140, אז התיקון שיש לבצע לאינדקס ה-NAO, יהיה 40/60, קרי כ-2/3 מעל לערך החזוי ע"י האנסמבלים, כלומר במקום לקבל ירידה מ-0 למינוס1-, נצפה לירידה רק של כ 1- + 2/3 = ירידה כוללת מ-0 למינוס 1/3- במהלך אותו שבוע.
כלומר, ניתן להשתמש בפעילות השמש, שהיא ברת חיזוי באחוזי דיוק גבוהים לחודש מראש, כדי לתקן את התחזית שהאנסמבלים חוזים, ללא שיקלול השפעת השמש על ה-NAO.
כעת צריך לשלאול 2 שאלות:
1- מדוע פעילות השמש משפיעה על ה-NAO?
2- מה הקשר בין ה-NAO למזה"א בישראל?
התשובה לשאלה ה-1, הנחת היסוד במחקר שלי, נשענת על התגלית המרעישה מ-2010 שגילתה כי בין מקסימום למינימום בפעילות השמש, קרינת האולטרה סגול משתנה באלפי אחוזים! וזאת בניגוד לשטף השמש הכולל שמשתנה רק ב-3-4%, מה שלא יכול להסביר כל השפעה שהיא.
אך מה השפעת קרינת האולטרה סגול על האטמוספירה?
קרינה זאת יוצרת את החימום המאסיבי בסטרטוספירה, בעת ספיגה במולקולות אוזון, מה שיוצר ומגדיר את גודל הטרופופאוזה, וכן את גרדיאנט הטמפ' בין הקוטב הלא מואר למשווה המואר בעוצמה.
ולכן הורטקס הפולארי, שחי בשכבות אלו, יהיה הראשון להגיב לשינויי טמפ' בגובה זה של הסטרטוספירה, וכל חימום של הסטרטוספירה בשל הגדלת קרינת האולטרה סגול, יובילו להגדלת הגרדיאנט בטמפ' בין הקוטב החשוך למשווה המואר, מה שיביא להגדלת הוורטקס הפולארי, ובהתאם לעליה באינדקס ה-NAO.
כמו כל דבר בטבע, גם לתהליך הזה יש מנגון מישוב, ובו הגדלת הוורטקס הפולארי, מקטינה את הדרמת האפיקיםם, ומניעת הדרמת האפיקים, מעלה את ריכוז האוזון בסטרטוספירה, שכן האוזון נכלא ע"י הוורטקס הפולארי.
כעת מכשריכוז האוזון גדל, מספיק אפיק קטן שבשוגג ידרים לאיזור המואר, מחוץ ללילה הארקטי, ונקבל מצב של אוזון בריכוז כביר, שפוגש לראשונה בחייו אור שמש, והתוצאה תהיה התחממות אדירה של האוזון, מה שיוביל להתחממות הסטרטוספירה בסמוך לקוטב הצפוני, ומכאן הרס הגרדיאנט הטבעי, שבו הקוטב קר יותר מהמשווה, ובהתאם קריסה של הורטקס הפולארי.
בשלב זה שהוורטקס הפולארי קורס, הוא משחרר את יתרת האוזון שצבר, וגורם לחימום נוסף באיזור הקוטב, וכך למעשה נקבל שתוך שבוע, הטמפ' בסטרטוספירה הפולארית תזנק ב-40 מ"צ!!! הוורטקס הפולארי יקרוס, והתופעה מכונה "sudden stratospheric warmming".
לגבי שאלה 2-
גם כאן מדובר בהנחה, שאת יסודה הניח אליאור גיל, ובה הוא טען ש-NAO בין 1/2 למינוס 1/2- הוא הטווח האידיאלי לזליגת אפיקים לישראל, שכן NAO חיובי מידי = אפיקים שלא מצליחים להדרים בשל AO חיובי מידי, ואילו NAO שלילי מידי, עשוי לעודד תגובה תרמודינמית מעל האוקיאנוס האטלנטי, שתיצור רכס מקביל לאפיק המתעמק, והשילוב של שניהם זה לצד זה, ייצור יציבות והיזון תרמודינמי, שימנעו מהאפיק הקר שגלש, לנוע מזרחה, קרי מצב של חסימה.
כמוכן, הוא היה הראשון שהניח, ששינויים ב-NAO הם פרופורציונליים לתדירות גלישת אפיקים לישראל, ובכך הוא ביסס את ההנחה למשמעות אינדקס ה-NAO על מערכות חורפיות בישראל, והיווה בכך, האדם הראשון שמצא קשר טלאקומיוניקטבי בין ה-NAO לישראל.
ומכאן הגיע הניסיון שלי לבנות תחזית, תחת ההנחה שההנחה שלי לגבי היכולת לדייק בתחזית NAO תוך כדי ידיעת הצפי לפעילות שמש, בשילוב ההנחה של אליאור בדבר המשמעות של ה-NAO למערכות חורפיות בישראל, יולידו כלי חיזוי חדש, שיאפשר לנו לחזות תונדות אפיקים בישראל, בקלות רבה לתאריכים של 10-14 ימים מראש, מבלי להיות תלויים בכאוטיות האופיינית למזג האוויר הארצי, שכן פעילות שמש היא חוץ ארצית, ויחסית קלה לחיזוי של חודש מראש.