מודל אקלימי

מתוך אקו-ויקי, מקום מפגש בנושאי אקולוגיה, חברה וכלכלה.
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

מודל אקלימי (באנגלית: Climate model) היא ייצוג מתמטי של הכוחות התהליכים וקשרי הגומלין בין האטמוספירה, האוקיינוסים, פני הקרקע היבשתיים, קרחונים והשמש. משתמשים בהם למגוון מטרות - החל מחקר הדינמיקה שלמערכות מזג אוויר ומערכות אקלים ועד לתחזיות של האקלים העתידי. המודלים ממדלים תופעות מסובכות מאוד ולכן משתמשים בהם כדי לחזות מגמות על פני שנים ולא כדי לתת תחזית מדוייקת לגבי אירוע או תאריך מסויים. לדוגמה המודל האקלימי הפשוט ביותר הוא המודל שמסביר מדוע בחורף קר יותר מאשר בקיץ (בגלל זווית קרינת השמש ואורך היום) אבל מודל כזה לא יכול להגיד מה תהיה הטמפרטורה המסויימת ביום מסויים בקיץ וגם לא מה תהיה הטמפרטורה בעוד יומיים - זה חיזוי מזג אוויר ולא מודל אקלימי. מגמות אקלימיות הם מזג האוויר כפי שהוא מופיע בממוצעים על פני זמן - בדרך כלל בתקופות של כ-30 שנה. מגמות כאלה הן חשובות בגלל שהן מחליקות אירועים אקראיים שונים שיכולים להיות קיצוניים אבל הם נדירים ומקבלים איזון על ידי מזג האוויר הממוצע.

התחממות עולמית

מודלים אקלימיים יכולים להיות פשוטים למדי או מסובכים מאוד. המודלים המודרניים בדרך כלל מכילים כמות גדולה של כוחות, מגמות ומחזורים שונים ומחשבים מיליוני חישובים בשניים במחשבים חזקים כדי לתת תחזיות שונות.

מודל אקלימי עולמי

מודלים של זרימה כללית (GCM) הידועים גם בשם, הם מודלי אקלים ממוחשבים המשמשים לחיזוי מזג אוויר, להבנת האקלים ולחיזוי של שינויי אקלים, ואז מתייחסים אליהם כאל מודלי אקלים עולמיים.

כל המודלים האקלימיים מאזנים, או כמעט מאזנים, בין קרינה אלקטרומגנטית באורכי גל של אור נראה ואולטרה סגול שנכנסת לכדור הארץ לבין אנרגיה שיוצאת ממנו בצורה של קרינה אלקטרומגנטית אינפרה אדומה. כל חוסר איזון ביניהם מובילי לשינוי בטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ.

המודלים המפורסמים ביותר בשנים האחרונות הם המודלים האקלימיים העולמיים הקושרים בין פליטה של גזי חממה בידי האדם, לטמפרטורה. מודלים אלה חוזים מגמה של עליה בטמפרטורות פני השטח, דבר שמתאים לתצפיות בדבר התחממות עולמית. כמו כן המודלים חוזים עליה גדולה יותר של טמפרטורות בגבהים גבוהים יותר של האטמוספירה.

היות ומודל אקלימי עובד על ממוצעים של 30 שנה לא ניתן לחכות ולראות אם הוא עובד או לא. כדי לבדוק מודלים אקלימיים מריצים אותם מול מגמות מהעבר. אם המודל יכול לחזות בצורה טובה מגמות כאשר הוא מתחיל בנקודה כלשהי בעבר ומתאר את המשך המגמות בהצלחה, אנחנו יכולים לצפות שהוא יתן ניבוי די טוב של מה עשוי להתרחש בעתיד. מסיבה זו כל המודלים נמדדים ראשית במבחן של "חיזוי במבט לאחור" Hindcasting - המודלים שמשמשים לניבוי של התחממות עולמית עתידית מסוגלים לתאר בצורה טובה שינויים אקלימיים מהעבר, דבר זה נותן בטחון בכך שהם יוכלו לנבא טוב גם את העתיד. ‏[1]

כאשר בוחנים מודלים קיימים מול נתונים היסטוריים של טמפרטורות שונות של איזורים שונים ושל שכבות שונות באטמוספירה או בים, המודלים מצביעים על כך שפליטות של גזי חממה כמו פחמן דו חמצני חייבות לגרום את ההתחממות העולמית שאנו רואים כיום. הסיבה היא שאם משמיטים מהמודל את הגורם של גזי חממה, הגורמים האחרים שמשפיעים על האקלים מצליחים לתת הסבר טוב של שינויי הטמפרטורה שהתרחשו בתקופה שלפני 30 השנים האחרונות, אבל הם לא מצליחים לתת שחזור טוב של עליית הטמפרטורה שהתרחשה ב-30 השנים האחרונות. פליטות של פחמן דו חמצני כן מסבירות את העליה, ובמידה כזו שלא דורשת גורם כלשהו אחר שאינו ידוע לנו עדיין. ‏[1]

המודלים האקלימיים שחזו התחממות עולמית על ידי פליטת גזי חממה על ידי בני האדם, הצליחו גם לספק מספר ניבויים שהתבררו בהמשך כנכונים. הניבוי הראשון הוא עצם הקיום של התחממות עולמית עצמה. בעבר היה ויכוח בין מדעני האקלים האם העולם מתקרר , מתחמם או ישאר באותה טמפרטורה. דבר זה, כמו גם כיסוי לא מדוייק של העיתונות המסחרית שלו משמש עד היום חלק ממכחישי אקלים כדי "להוכיח" כי המדענים מגזימים ואינם אמינים כלל. עם הזמן התאוריות האחרות נכשלו, והתאוריה של התחממות עולמית נותרה, בין היתר משום שהתחזית המרכזית שלה - של עולם שילך והתחמם - הלכה והתבררה במשך הזמן כתחזית נכונה. ‏[1]

המודלים האקלימיים הצליחו לא רק לנבא את הקיום של התחממות עולמית עצמה אלא גם סיפקו ניבויים אחרים שאומתו לאחר מכן על ידי תצפיות ממחקרים שונים. היבטים שהמודלים חזו בהצלחה כוללים קצב חימום מהיר יותר של איזורי הקוטב הצפוני ומעל היבשה, התחממות חזקה יותר בשעות הלילה (לעומת שעות היום) והתקררות של השכבה העליונה של האטמוספירה. מקום נוסף לביטחון במודלים הם תגובות נכונות שלהם לאירועים לא צפויים. לדוגמה התפרצות הר הגעש פינטובו איפשרה לבוני המודלים לבחון את הדיוק של המודלים על ידי הזנה של הנתונים על התפרצות הר הגעש. ‏[1]

ראו גם

קישורים חיצוניים

שינויי אקלים והתחממות עולמית

רקע מדעי להתחממות עולמית: קלימטולוגיהמחזור הפחמןשיווי משקלשוק האנרגיה העולמידלק מחצביתהליך ארוך טווחתהליך בלתי הפיךהתחממות עולמיתשינויי אקליםאפקט החממהגזי חממהגרף מקל ההוקיהחמצת אוקיינוסיםעמעום עולמימודל אקלימיהפתעה אקלימיתהתקררות עולמיתטביעת רגל פחמניתפוטנציאל התחממות עולמית

התחממות עולמית

השפעות של שינויי אקלים: המסת קרחונים ושלגיםעליית מפלס פני היםהשפעה על סופותהשפעה על בצורות ומידבורהשפעות כלכליות של התחממות עולמיתשינוי אקלים וחקלאותפליטים סביבתייםההתיישבות הנורווגית בגרינלנדהשערת מדיאההשפעות ההתחממות העולמית על המזרח התיכוןרקע סביבתי חברתי למלחמת האזרחים בסוריהשינויי אקלים בישראלהנה זה בא (ספר)

מדיניות אקלים: ההיסטוריה של חקר שינוי האקליםהמחלוקת על התחממות עולמיתהפנל הבין-ממשלתי לשינוי האקליםפרוטוקול קיוטודו"ח שטרןועידת האקלים בפריזאמת מטרידה (סרט)‏מצעד האקליםהכחשת שינויי האקליםהתרמית הגדולה של ההתחממות העולמית (סרט)התחממות העולמית - מורה נבוכים

טכנולוגיה, כלים, ותחומי התמודדות: אנרגיה מתחדשתחסכון אנרגטיהתייעלות אנרגטיתתחבורה בת קיימאעירוניות מתחדשתבנייה ירוקההשפעות סביבתיות של מזון מהחישימושי קרקעחקלאות בת קיימאצמיחה כלכליתI=PATפשטות מרצוןגידול אוכלוסיןכלכלה בת קיימאזה משנה הכל