Transcript ****** 1

‫מגמות ותנודות אקלימיות במשקעים‬
‫בישראל – ניתוח תצפיות‬
‫ברוך זיו‪ ,‬הדס סערוני‪ ,‬רואי פרגמנט ופנחס אלפרט‬
‫בשיתוף מחלקת האקלים בשירות המטאורולוגי‬
‫אבנר פורשפן‪ ,‬נעם חלפון‪ ,‬איזבלה אוסטינסקי‬
‫צולם בבניאס בחורף ‪2011/12‬‬
‫חשיבות המחקר האקלימי באגן הים התיכון‬
‫באזור זה עובר גבול בין אקלים ממוזג לאקלים צחיח‬
‫מסיבה זו הוא נתון לתנודות בין‪-‬שנתיות גבוהות‬
‫עובדה זאת‪ ,‬הצפי להתייבשות וצפיפות האוכלוסין הגבוהה‪,‬‬
‫הופך אותו פגיע במיוחד לסכנת מדבור‬
‫על כן‪ ,‬הוגדר כ‪ Hot Spot -‬למחקר אקלימי (‪)Giorgi, 2006‬‬
‫נקודות שיוצגו‬
‫מגמות בכמות המשקעים בישראל‬
‫מגמות בחלוקת המשקעים לאורך העונה‬
‫תזוזות בגבולות האקלימיים‬
‫הבעייתיות בזיהוי מגמה אקלימית‬
‫בסיס נתונים‬
‫כמויות גשם מ‪NCEP/NCAR -‬‬
‫גשם יומי בתחנות השמ"ט‬
‫שכיחות המצבים הסינופטיים‬
‫(‪)Alpert et al. 2004‬‬
‫תנודות אטמוספריות בסקלה‬
‫הגדולה והטמפרטורה הגלובאלית‬
‫(‪)NOAA‬‬
‫מפת תחנות הגשם‬
‫שנתוניהן נותחו במפורט‬
‫שיטות‬
‫מגמות שינוי ליניאריות ומובהקותן נבדקה עפ"י ‪ Pearson‬ובשיטה‬
‫האפרמטרית של ‪Mann-Kendall‬‬
‫מיפוי מרחבי של מגמות השינוי על סמך כל התחנות הפעילות נעשה‬
‫באמצעות מערכת ‪ ARCGIS‬בשמ"ט‬
‫בחינת המתאם בין הגורמים הדינאמיים והתנודות הבין‪-‬שנתיות בארץ‬
‫נעשתה באמצעות קורלציה ומשוואת חיזוי סטטיסטיות‬
‫תקופת המחקר‪ ,2010-1975 ,‬היא זו שבה מתחמם העולם בעקביות‬
‫מגמות אזוריות‬
‫מגמות במשקעים באגן הים התיכון על בסיס נתוני ‪NCEP‬‬
‫אוקטובר‪-‬אפריל‬
‫דצמבר‪-‬פברואר‬
‫ההפרש בכמות המשקעים בין ‪ 1991/2 -1974/5‬ו‪2009/10-1991/2 -‬‬
‫עלייה במרכז הים התיכון והפחתה באזור קפריסין ודר' מזרח טורקיה‪.‬‬
‫באזורנו אין מגמה ברורה לא בשיא העונה (‪ )DJF‬ולא בעונה בשלמותה‬
‫העלייה במרכז הים התיכון מנוגדת לתחזיות (‪)IPCC 2007‬‬
‫מגמות בכמויות המשקעים על בסיס ‪ 60‬השנים האחרונות‬
‫השינוי החזוי במשקעים‬
‫על פי ‪2007 IPCC‬‬
‫ההפרש בכמות המשקעים עבור ‪ DJF‬בין ‪ 1978/9 -1948/9‬לבין ‪2009/10-1979/80‬‬
‫דווקא בטווח הארוך מסתמנת המגמה החזויה‪ ,‬בחלקים‬
‫הצפוניים ש ל הים התיכון‬
‫מגמות השינוי בכמות המשקעים השנתית בישראל ‪2010-1975‬‬
‫מפת המשקעים לתקופת המחקר‬
‫מגמת השינוי (מ"מ‪/‬שנה)‬
‫המגמה השולטת היא התייבשות‪,‬‬
‫אך היא אינה מובהקת!‬
‫מגמת השינוי הליניארית בכמות המשקעים השנתית בחלוקה גיאוגרפית‬
‫(‪)%/10y‬‬
‫אף אחת מהמגמות אינה מובהקת!‬
‫התפרוסת המרחבית של מגמת השינוי בעונות השנה‬
‫סתיו‬
‫חורף‬
‫אביב‬
‫רק באביב מגמת ירידה דומיננטית‪ ,‬מובהקת בחלק מהאזורים‪.‬‬
‫בחורף עליה מזערית ובסתיו ירידה קלה (ללא מובהקות סטטיסטית)‬
‫המהלך של מועדי הצטברות ‪ 50% ,10%‬ו ‪ 90%‬מכמות הגשם השנתית‬
‫החורף התקצר ב‪ 12 -‬יום בממוצע (לא מובהק בשום אזור)‬
‫סוף העונה (מועד צבירת ‪ )90%‬נסוג ב‪ 8.5 -‬ימים לאורך תקופת המחקר‬
‫וראשיתה (מועד צבירת ‪ )10%‬התאחר ב‪ 3.5 -‬ימים‬
‫מגמות שינוי באורכם של פרקי יובש (נוב'‪-‬מרס‪)2009-1975 ,‬‬
‫הצפון‬
‫ההררי‬
‫גליל‬
‫תחתון‬
‫ועמקים‬
‫מישור‬
‫החוף‬
‫המרכזי‬
‫ירושלים‬
‫צפון‬
‫הנגב‬
‫שדה‬
‫בוקר‬
‫אילת‬
‫אורך פרק יובש‬
‫ממוצע (מס' ימים)‬
‫‪4.7‬‬
‫‪5.5‬‬
‫‪5.4‬‬
‫‪5.0‬‬
‫‪6.7‬‬
‫‪10.9‬‬
‫‪27.6‬‬
‫שינוי (‪ %‬לעשור)*‬
‫‪+7.8‬‬
‫‪+12.6‬‬
‫‪+3.7‬‬
‫‪+6.3‬‬
‫‪+5.7‬‬
‫‪+50.7 +27.3‬‬
‫*ערכים מובהקים (‪ )non-directional‬ב‪ 95% -‬מודגשים‬
‫אלה המובהקים ב‪ - 90% -‬בקו תחתי‬
‫מגמת התארכות פרקי היובש שבין אירועי הגשם במרבית‬
‫התחנות מקו ה‪ 200 -‬מ"מ ומעלה‪ ,‬בממוצע ב‪ 6.4% -‬לעשור‬
‫עבור פרקי הגשם המגמה לא אחידה‪ ,‬פרט לאזור הצחיח בו הם מתקצרים‬
‫תנודות קווי הגשם ‪ 200‬ו‪ 300 -‬מ"מ‬
‫‪ 300‬מ"מ‬
‫‪ 200‬מ"מ‬
‫מיפוי קו ה‪ 200 -‬מ"מ בכל אחת משנות המחקר מדגיש את ההשתנות הבין שנתית הגדולה‬
‫בולטת הנסיגה בעונת הבצורת של ‪1998/9‬‬
‫בהתבסס על גשם ממוצע ל‪ 3-‬תקופות עוקבות (‪ 12‬שנים כ"א) שני קווי הגשם‬
‫הדרימו בין התקופה הראשונה לשנייה‪ ,‬אך הצפינו‪ ,‬ויותר‪ ,‬בין התקופה השנייה‬
‫תנודה בין שנתית בשטח האזורים האקלימיים‬
‫‪100%‬‬
‫‪80%‬‬
‫‪60%‬‬
‫‪40%‬‬
‫‪20%‬‬
‫‪0%‬‬
‫‪2010‬‬
‫‪2005‬‬
‫‪2000‬‬
‫‪Mediterranean‬‬
‫‪1995‬‬
‫‪1990‬‬
‫‪Semi-arid‬‬
‫‪1985‬‬
‫‪1980‬‬
‫‪1975‬‬
‫‪Arid‬‬
‫שטח ממוצע‬
‫(קמ"ר)‬
‫מגמת שינוי (קמ"ר‪/‬לשנה)‬
‫בלתי מובהקת סטטיסטית‬
‫לח (ים תיכוני‪ ,‬מעל ‪ 400‬מ"מ )‬
‫‪9,768‬‬
‫‪-24.2‬‬
‫צחיח למחצה (‪ 400-200‬מ"מ)‬
‫‪4,522‬‬
‫‪+13.5‬‬
‫צחיח (פחות מ‪ 200 -‬מ"מ )‬
‫‪12,990‬‬
‫‪+10.7‬‬
‫דיון‬
‫גורמים העשויים להסביר תנודות בכמות המשקעים‬
‫השקעים הקפריסאיים (שכיחות‪ ,‬מיקום‪ ,‬עומק) משפיעים ישירות על‬
‫הגשם‪ ,‬ואילו התנודות האטמוספריות הגדולות משפיעות עליו הן‬
‫בעקיפין‪ ,‬בתיווך המערכות הסינופטיות‪ ,‬והן במישרין‬
‫‪R=+0.33‬‬
‫‪Nino 3_4‬‬
‫‪R=+0.45‬‬
‫‪R=+0.67‬‬
‫’‪Cyprus Lows‬‬
‫‪occurrence‬‬
‫‪R=+0.57‬‬
‫‪R=+0.74‬‬
‫‪EA-WR‬‬
‫‪R=+0.53‬‬
‫‪Rainfall in‬‬
‫‪Israel‬‬
‫תנודות בין‪-‬שנתיות במשקעים מוסברות הן על ידי שכיחות השקעים‬
‫הקפריסאיים והן על ידי תנודות אטמוספריות גדולות‪ ,‬דוגמת ה‪EA-WR -‬‬
‫התנודות הבין‪-‬דקאדליות של‬
‫כמות הגשם והגורמים האזוריים‬
‫עובי גשם שנתי ממוצע מעל אזור המחקר‬
‫‪1000‬‬
‫‪800‬‬
‫משקעים (מ"מ)‬
‫‪600‬‬
‫‪400‬‬
‫‪200‬‬
‫‪0‬‬
‫‪2007/8‬‬
‫‪2004/5‬‬
‫‪2001/2‬‬
‫‪1998/9‬‬
‫‪1995/6‬‬
‫‪1992/3‬‬
‫‪1989/80‬‬
‫‪1986/8‬‬
‫‪1983/4‬‬
‫‪1980/1‬‬
‫‪1977/8‬‬
‫‪1974/5‬‬
‫‪100‬‬
‫‪90‬‬
‫‪No. of Cyprus Low‬‬
‫‪days‬‬
‫התנודתיות בגשמים‪ ,‬התואמת את‬
‫התנודתיות בתנודות האטמוספריות‬
‫ובמערכות הסינופטיות‪ ,‬מעידה‬
‫שהמגמות משקפות בעיקר תנודות‬
‫אקלימיות יותר מאשר מגמה‬
‫ארוכת טווח הקשורה להתחממות‬
‫הגלובאלית‬
‫)‪Seasonal no. of Cyprus Low days (October-May‬‬
‫‪80‬‬
‫‪70‬‬
‫‪60‬‬
‫‪50‬‬
‫‪40‬‬
‫‪2010‬‬
‫‪2005‬‬
‫‪2000‬‬
‫‪1995‬‬
‫‪1990‬‬
‫‪1985‬‬
‫‪1980‬‬
‫‪1975‬‬
‫‪EA-WR (DJF) index‬‬
‫)‪EA-WR Index (DJF‬‬
‫‪2005‬‬
‫‪1995‬‬
‫‪1985‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1.5‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0.5‬‬
‫‪0‬‬
‫‪-0.5‬‬
‫‪-1‬‬
‫‪-1.5‬‬
‫‪-2‬‬
‫‪1975‬‬
‫השפעת משך המחקר על שיעור המגמה‪ :‬דוגמת כפר גלעדי (‪)1921-2011‬‬
‫התנודות הבין‪-‬דקאדליות שולטות‪ ,‬עם סימני ירידה‬
‫מדאיגים מאז החלה ההתחממות הגלובאלית‬
‫לאור ההשתנות הגבוהה של הגשם באזורנו‪ ,‬מתי נכון להכריז על‬
‫מגמה מובהקת בגשם? (על פי ‪)Morin 2011‬‬
‫בזיהוי מגמות קיימות שתי טעויות‪ :‬ראשונה ‪ -‬קביעה שיש מגמה למרות‬
‫שאין‪ ,‬ושניה ‪ -‬קבוע שאין מגמה (או "לא מובהקת") למרות שקיימת כזו‬
‫בטעות מהסוג השני אנו מונעים ממקבלי החלטות התראה על שינוי‬
‫שאיננו מזהים אותו ולכן הם לא נערכים אליו‬
‫אנו יודעים את ההסתברות לשגיאה בטעות מהסוג הראשון‪ ,‬אבל‬
‫ההסתברות לטעות מהסוג השני עלולה להיות גדולה!‬
‫עבור צפון הארץ‪ ,‬אם בנתוני ‪ 50‬שנה יש מגמה של ‪ 25‬ממ\עשור‬
‫הסתברות שנמצא אותה במובהקות ‪ 5%‬נמוכה‪ .‬טווח מגמה זה הוא מעין‬
‫"שטח מת" שעלול לגרום לנו לפספס מידע קריטי‬
‫אם אין סיכון במגמות משקעים של עד ‪ 25‬מ"מ לעשור‪ ,‬לא נסתכן אם‬
‫נאמר שאין מגמה‪ .‬אם יש בכך סיכון‪ ,‬כדאי כן לקחת זאת בחשבון‬
‫בקיצור‪ ,‬עלינו לשוב ולשקול את הגישה של "לא מובהק – לא קיים"‬
‫סיכום הממצאים‬
‫• עלייה מתונה עד ראשית שנות ה‪ 90-‬וירידה תלולה יותר לאחר מכן‪ ,‬בפרט‬
‫בעשור האחרון‪ .‬מגמת ההפחתה הליניארית מובהקת רק בדרום הנגב‬
‫ובמזרח רמת הגולן‬
‫• בהפרדה תוך‪-‬עונתית‪ :‬הפחתה מובהקת בגשמי סוף העונה (מרץ‪-‬אפריל)‬
‫ושינויים מזעריים בתחילתה (הפחתה בסתיו) ובמרכזה (עלייה בחורף)‬
‫• עונת הגשם התקצרה‪ .‬משך הזמן מהצטברות ‪ 10%‬מהכמות העונתית ועד‬
‫‪ 90%‬פחת ב‪ 12 -‬ימים (לא מובהק) בעיקר עקב התקצרות סוף עונת הגשם‬
‫• התארכות פרקי היובש שבין אירועי הגשם (מובהקת בחלק מן האזורים)‬
‫בעוד באורכם ובתנובתם של פרקי הגשם אין שינוי מובהק‬
‫• תנודות חריפות במיקום גבול הצחיחות‪ .‬מסתמנת מגמת התפשטות (בלתי‬
‫מובהקת) של האזורים היבשים צפונה ומערבה‪ ,‬ע"ח האזור הים‪-‬תיכוני‪.‬‬
‫העובדה שההתייבשות מלווה בהתחממות‪ ,‬משמעה שהתקדמות קווי גבול‬
‫הצחיחות גדולה בפועל מזו המשתמעת מכמות המשקעים לבדה‬
‫• המשך מגמת ההתחממות תביא לנסיגת האזור הלח והתרחבות האזור היבש‬
‫גם אם לא יחול שינוי בכמות המשקעים‬
‫סיכום‬
‫שאלות‬