מגמות ותנודות אקלימיות במשקעים בישראל – ניתוח תצפיות

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

2. 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 Spotלמחקר אקלימי (Giorgi, 2006)

3. נקודות שיוצגו מגמות בכמות המשקעים בישראל מגמות בחלוקת המשקעים לאורך העונה תזוזות בגבולות האקלימיים הבעייתיות בזיהוי מגמה אקלימית

4. בסיס נתונים • כמויות גשם מ- NCEP/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

5. 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 ARCGIS בשמ"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

6. מגמות אזוריות

7. מגמות במשקעים באגן הים התיכון על בסיס נתוני NCEP דצמבר-פברואר אוקטובר-אפריל ההפרש בכמות המשקעים בין 1974/5- 1991/2 ו- 2009/10-1991/2 עלייה במרכז הים התיכון והפחתה באזור קפריסין ודר' מזרח טורקיה. באזורנו אין מגמה ברורה לא בשיא העונה (DJF) ולא בעונה בשלמותה העלייה במרכז הים התיכון מנוגדת לתחזיות (IPCC 2007)

8. מגמות בכמויות המשקעים על בסיס 60 השנים האחרונות השינוי החזוי במשקעים על פי IPCC 2007 ההפרש בכמות המשקעים עבור DJF בין 1948/9- 1978/9 לבין 2009/10-1979/80 דווקא בטווח הארוך מסתמנת המגמה החזויה, בחלקים הצפוניים ש ל הים התיכון

9. מגמות השינוי בכמות המשקעים השנתית בישראל 2010-1975 מגמת השינוי (מ"מ/שנה) מפת המשקעים לתקופת המחקר המגמה השולטת היא התייבשות, אך היא אינה מובהקת!

10. מגמת השינוי הליניארית בכמות המשקעים השנתית בחלוקה גיאוגרפית (%/10y) אף אחת מהמגמות אינה מובהקת!

11. אביב חורף סתיו התפרוסת המרחבית של מגמת השינוי בעונות השנה רק באביב מגמת ירידה דומיננטית, מובהקת בחלק מהאזורים. בחורף עליה מזערית ובסתיו ירידה קלה (ללא מובהקות סטטיסטית)

12. המהלך של מועדי הצטברות 10%, 50% 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

13. מגמות שינוי באורכם של פרקי יובש (נוב'-מרס, 2009-1975) *ערכים מובהקים (non-directional) ב- 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 הגשםהמגמה לא אחידה, פרט לאזור הצחיח בו הם מתקצרים

14. 200 מ"מ 300 מ"מ תנודות קווי הגשם 200 ו- 300 מ"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 (12 שנים כ"א) שני קווי הגשם הדרימו בין התקופה הראשונה לשנייה, אך הצפינו, ויותר, בין התקופה השנייה והשלישית

15. תנודה בין שנתית בשטח האזורים האקלימיים

16. דיון

17. 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 R=+0.45 R=+0.57 R=+0.67 R=+0.53 Cyprus Lows’ occurrence R=+0.74 תנודות בין-שנתיות במשקעים מוסברות הן על ידי שכיחות השקעים הקפריסאיים והן על ידי תנודות אטמוספריות גדולות, דוגמת ה-EA-WR Nino 3_4 EA-WR Rainfall in Israel

18. התנודות הבין-דקאדליות של כמות הגשם והגורמים האזוריים התנודתיות בגשמים, התואמת את התנודתיות בתנודות האטמוספריות ובמערכות הסינופטיות, מעידה שהמגמות משקפות בעיקר תנודות אקלימיות יותר מאשר מגמה ארוכת טווח הקשורה להתחממות הגלובאלית

19. השפעת משך המחקר על שיעור המגמה: דוגמת כפר גלעדי (1921-2011) • התנודות הבין-דקאדליות שולטות, עם סימני ירידה מדאיגים מאז החלה ההתחממות הגלובאלית

20. 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 50 שנה יש מגמה של 25 ממ\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 25 מ"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"

21. 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

22. שאלות