נהרות אטמוספריים: תופעת הטבע שמעבירה מים ברחבי העולם
בינואר 1862 התעוררו תושבי מרכז קליפורניה לסיוט שנמשך 43 יום. גשמים עזים הציפו את העמק המרכזי עד שהפך לים פנימי כמעט בגודל אגם אונטריו. אלפי בני אדם מתו והכלכלה קרסה. רק בעשורים האחרונים הבינו מדענים מה גרם לאסון ההיסטורי: סדרה של "נהרות אטמוספריים", תופעה שהקב"ה יצר כחלק ממחזור המים הגלובלי.
נהרות אטמוספריים הם רצועות צרות ויוצאות דופן של אדי מים מרוכזים שזורמים באטמוספירה. בניגוד לנהרות רגילים שנעים על פני היבשה, הנהרות האלה נעים באוויר, מעבירים לחות מהאזורים הטרופיים החמים לכיוון קווי הרוחב הגבוהים יותר. המימדים מרשימים: נהר אטמוספרי טיפוסי משתרע על פני כ-1,930 ק"מ באורך וכ-483 ק"מ ברוחב. נהר אטמוספרי בודד יכול לשאת כמות מים גדולה יותר מכל נהר האמזונס, שהוא הנהר הגדול ביותר על פני כדור הארץ.
המונח "נהר אטמוספרי" נטבע לראשונה על ידי החוקרים רג'ינלד ניואל, ויונג ז'ו מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס המכונה MIT, בתחילת שנות ה-90. לפני כן, תת-קבוצות של התופעה היו ידועות בשמות עממיים כמו "פיינאפל אקספרס", כינוי לנהרות אטמוספריים ששואבים לחות מאזור הוואי ומעבירים אותה לחוף המערבי של צפון אמריקה. רק בעשורים האחרונים, עם התפתחות טכנולוגיות ניטור מתקדמות, החלו מדענים להבין את המשמעות האמיתית של התופעה.
בכל יום נתון, כ-3 עד 5 נהרות אטמוספריים פעילים מעל כל חצי כדור מכדור הארץ. למרות שהם רצועות צרות מאוד שתופסות פחות מ-10% מהאזורים שמחוץ לקו המשווה, הם אחראים ל-90% מהובלת אדי המים מדרום לצפון ברחבי העולם. בקווי הרוחב הבינוניים, שם ממוקמות ארה"ב, אירופה ומרבית האזורים המיושבים בעולם, נהרות אטמוספריים תורמים כ-22% מכלל אדי המים. זו לא סתם סטטיסטיקה: מדובר בחלק מהותי ממנגנון שהקב"ה ברא כדי להעביר מים ממקום למקום ולאפשר חיים על פני האדמה.
כאשר נהר אטמוספרי פוגש מכשול, הרים חופיים או שטח גבוה אחר, האוויר נאלץ לעלות כלפי מעלה. בעלייה הזו הוא מתקרר, ואדי המים שבתוכו מתעבים ויוצרים משקעים. לפי מדידות של הרשות הלאומית לאוקיינוסים ואטמוספירה (NOAA), כמות אדי המים בנהר אטמוספרי חזק פי 7.5 עד 15 פעמים מהזרימה הממוצעת של המים בשפך נהר המיסיסיפי שהוא הנהר השני באורכו ביבשת אמריקה הצפונית ומתפתל לאורך עשר מדינות. כשכמות כזו של לחות נאלצת להתעבות במהירות, התוצאות יכולות להיות דרמטיות.
ברכה וקללה: בין הצלה להרס
בקליפורניה, נהרות אטמוספריים הם הרבה מעבר לכתבה מרתקת על נפלאות הבריאה, שם זה עניין של חיים ומוות של רעב ושובע. עד 50% מכלל המשקעים השנתיים וזרימת הנחלים במדינה מגיעים ממספר מצומצם של נהרות אטמוספריים אינטנסיביים במהלך הסתיו והחורף. בסיירה נבדה, רכס ההרים שמהווה מקור מים חיוני למדינה, חלק ניכר מכיסוי השלג נוצר בימי סערה הקשורים לנהרות אטמוספריים.
מבחינה היסטורית, נהרות אטמוספריים הוכיחו את עצמם כשוברי בצורת יעילים. מחקרים מראים שחלק ניכר מהבצורות הממושכות בצפון-מערב האוקיינוס השקט ובקליפורניה הסתיימו כאשר נהרות אטמוספריים הגיעו ליבשה. הדוגמה המרשימה ביותר התרחשה ב-2023: בצורת קשה שהחלה ב-2020 גרמה לנזקים של כ-37 מיליארד דולר, עצרה תחנות כוח הידרואלקטריות, ודיללה מאגרים עד שאגם מיד, הגדול ביותר במדינה, הגיע לרמתו הנמוכה ביותר מאז מולא לפני כמעט 100 שנה. ואז בין דצמבר 2022 למרץ 2023, סדרה של לפחות 12 נהרות אטמוספריים פגעה בחוף המערבי, והבצורת הקשה הסתיימה.
אבל המטבע הזה דו-צדדי. אותם נהרות אטמוספריים שמצילים מבצורת ומחסור במים יכולים גם להרוס. נהרות אטמוספריים אחראים ליותר מ-80% מההצפות לאורך החוף המערבי של ארצות הברית, וגורמים לנזקים בשווי של יותר ממיליארד דולר מדי שנה. המחקר של מכון סקריפס לאוקיאנוגרפיה וחיל ההנדסה של צבא ארה"ב מצא שבין השנים 1978 ל-2017, נהרות אטמוספריים גרמו לנזקי הצפות מוערכים של 42.6 מיליארד דולר , ממוצע של 1.1 מיליארד דולר בשנה. מספר מצומצם של מחוזות סבל מחלק ניכר מהנזק, כאשר מחוז סונומה בקליפורניה מוביל ברשימה עם 5.2 מיליארד דולר.
הסכנה לא מגיעה רק מכמות המשקעים. נהרות אטמוספריים מביאים עמם גם רוחות קיצוניות שגורמות נזק עצום. מחקרים מראים שנהרות אטמוספריים קשורים לחלק ניכר מאירועי הרוח והמשקעים הקיצוניים על פני קווי החוף בעולם, והרוחות הקשורות אליהם חזקות במיוחד. חוקרים במעבדת הנסיעה של נאס"א גילו שנהרות אטמוספריים היו אשמים בחלק ניכר מסופות הרוח ההרסניות ביותר בשני העשורים האחרונים.
כדי לעזור לרכזי חירום ולתושבים להבין את רמת הסיכון, המרכז למזג אוויר מערבי וקיצוניות מים במכון סקריפס לאוקיאנוגרפיה פיתח בשנת 2019 סולם דירוג לנהרות אטמוספריים , בדומה לסולם סאפיר-סימפסון להוריקנים. הסולם נע בין AR1 (חלש, בעיקר מועיל) ועד AR5 (יוצא דופן, בעיקר מסוכן). הדירוג מבוסס על שני גורמים עיקריים: עוצמת הובלת אדי המים ומשך האירוע. מערכת ההתרעה כבר הצילה חיים: כאשר התריעה על נהר אטמוספרי בדירוג AR4 שעומד להכות בחוף ביג סור בקליפורניה, האזהרה אפשרה לרשויות לסגור כבישים מהירים, מהלך שהתברר כמציל חיים כאשר כביש 1 קרס במהלך הסופה.
שינויי אקלים והעתיד הקיצוני של הנהרות
האקלים המשתנה מעצב מחדש את התנהגות נהרות אטמוספריים בדרכים שמדאיגות מדענים. אטמוספירה חמה יותר יכולה להכיל יותר אדי מים , לכל מעלת צלזיוס של התחממות, האוויר יכול להחזיק כ-4% נוספים של לחות. ארה"ב כבר התחממה ב-1.4 מעלות צלזיוס מאז 1970. המשמעות היא שהאטמוספירה יכולה להחזיק כ-10% יותר לחות בממוצע. מדעני נאס"א צופים שעד סוף המאה ה-21, נהרות אטמוספריים יהפכו רחבים וארוכים יותר בכ-25%, תוך הגברת התדירות העולמית של תנאי נהר אטמוספרי , כגון גשם כבד ורוחות חזקות, בכ-50%.
מחקרים על השפעת ההתחממות הגלובלית על מערב צפון אמריקה מצביעים על תמונה מורכבת. בתרחישי התחממות מתונים, אירועי הצפה מורכבים הקשורים לנהרות אטמוספריים צפויים להפוך תכופים יותר, במיוחד במהלך החורף. בתרחישי התחממות קיצוניים יותר, התמונה משתנה: אירועי גשם-על-שלג עשויים לרדת באופן כללי בגלל שיש פחות שלג על הקרקע, אבל באזורים בגובה רב הם דווקא עלולים להתעצם. באזור הצפון-מערבי של האוקיינוס השקט, רוב אירועי ההצפה המורכבים קשורים לפעילות נהרות אטמוספריים.
חוקרי אוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס פיתחו שיטה לסימולציה של נהרות אטמוספריים עתידיים ברמת פירוט מרחבי גבוהה. התחזיות מראות שתחת תרחיש של עלייה מהירה בפליטות גזי חממה, הסערות הרטובות ביותר יהפכו עוד יותר רטובות. עוצמת המשקעים השעתית במהלך נהרות אטמוספריים עשויה לגדול ב-27% מעל סיירה נבדה. פרצי משקעים כבדים וקצרים יכולים להגדיל את הסיכונים להצפות פתאומיות ומפולות. מחקר נוסף שפורסם בכתב העת Nature Climate Change מצא שתחת תרחיש של ריכוזי גזי חממה עולים במהירות, אירועים יבשים במיוחד ורטובים במיוחד הופכים נפוצים יותר במהלך המאה הזו , כך גם מעברים מהירים בין שנים יבשות מאוד לשנים רטובות מאוד.
העלות הכלכלית של השינויים הללו צפויה לעלות בצורה משמעותית. מחקר משנת 2021 הגיע למסקנה שעבור כל מעלת צלזיוס של התחממות נוספת, נזקי ההצפות השנתיים הממוצעים יעלו בכמיליארד דולר. הערכות מראות שעד 2090, נהרות אטמוספריים עלולים לגרום לנזק של בין 2.3 ל-3.2 מיליארד דולר מדי שנה. תרחיש יום הדין המכונה ארק-סטורם , מבול הכולל גל אחר גל של נהרות אטמוספריים שמציפים חלקים גדולים של קליפורניה , הופך לסביר יותר עקב שינוי האקלים.
לא רק החוף המערבי מושפע. מחקרים מצביעים על שינויים בדפוסי נהרות אטמוספריים גם בחוף המזרחי של ארצות הברית, כאשר חלקים מהדרום חווים עלייה במשקעים הקשורים לתופעה זו. בניגוד לכך, החוף המערבי חווה שינויים מורכבים: ירידה בתדירות הכללית של נהרות אטמוספריים, אבל עלייה באירועי משקעים קיצוניים הקשורים לנהרות אטמוספריים קטסטרופליים.
מדענים זהירים בקשר בין השינויים הללו לבין שינויי האקלים הנגרמים על ידי האדם. השינויים נובעים גם ממה שמכונה "מצבי שונות" טבעיים , תנודות ארוכות טווח במערכת האקלים כמו אל ניניו ולה ניניה. מכיוון שחלק ממצבי השונות מתנדנדים לאט מאוד , על פני שנים או אפילו עשרות שנים , ייתכן שיהיה צורך במאות שנות תצפיות כדי להוכיח באופן מוחלט את תפקיד ההשפעות האנושיות. אבל העובדות ברורות: נהרות אטמוספריים משתנים, והשינויים האלה משפיעים על מיליוני אנשים ברחבי העולם.
תגובות (2)