מפה סינופטית של דרום אנגליה.
ההחלטות אם לקחת מעיל היום, אם להצטייד במטריה, אם לנעול סנדלים או מגפיים, אם אפשר לנסוע באופניים – עשויות להישמע בעלות חשיבות נמוכה, אך הן החלטות שאנחנו מקבלים לעיתים במודע, ולעיתים שלא במודע, מתוך הרצון להרגיש נוח במשך היום – לא להירטב מהשלוליות שבחוץ, ולהגיע למחוז חפצנו יבשים, לא מזיעים ונינוחים.
החזאים יודעים לתאר את מזג האויר ברגע זה בעזרת כלים רבים שעומדים לרשותם, ונעזרים במחשבים חזקים כדי לנסות לחזות את מזג האויר בזמן הקרוב- עוד שעה, יום, שבוע ולפעמים אף יותר.
אז כיצד החזאים יודעים האם יירד גשם, מה יהיה כיוון הרוחות, מה תהיה העוצמה שלהן, וכמה קר או חם יהיה לנו?
מזג האויר אינו באמת תוצאה של מצב הרוח של כדור הארץ, אלא שילוב של מספר גורמים המשפיעים על האטמוספרה של כדור הארץ:
הרוח, כמות המשקעים, הלחות, הראות, העננים והטמפרטורה. האטמוספרה היא השכבה הגזית המקיפה את כל כדור הארץ.
על מנת לקבל תמונה מדויקת של מזג אויר, נעשות תצפיות של מזג האויר בזמנים מוסכמים בתחנות שונות בעולם. תוצאות התצפיות מסומנות אחרי כן במפה הסינופטית (מיד נסביר עליה). את התצפיות מבצעים בתחנות מזג האוויר השונות.
תחנת מזג אויר יכולה להיות תחנה יבשתית, יכולה להיות בלון מזג אוויר אשר מרחף בשמיים, לווין אשר נמצא מחוץ לכדור הארץ ומסתובב סביבו, מצוף שממוקם בעומק הים, סירה או מטוס שמהם מבצעים חזאים תצפיות.
המפה הסינופטית היא גרף שמסכם את כל נתוני מזג האוויר שנמדדו במקום ובזמן מסוימים.
נתוני מזג האוויר (התנאים האטמוספריים במילים אחרות) הם:
המפות הסינופטיות ברחבי העולם מתעדכנות בכל שש שעות לפחות.
קוי המפה הסינופטית העגולים יתארו את לחץ האויר במקום. משתמשים במילה שקע כדי לתאר איזור שבו לחץ האויר נמוך. אזור שכזה מסמנים אותו באות האנגלית L (מהמילה Low, נמוך). משתמשים במילה רמה לתאר איזור שבו לחץ האויר גבוה, ומסמנים אותו באות H (מהמילה High – גבוה).
ככל שלחצי האוויר בשקע נמוכים יותר או לחצי האוויר ברמה גבוהים יותר, קווי המתאר במפה הסינופטית יהיו צפופים יותר.
תיאור נוסף במפה הסינופטית נעשה על ידי קוים פתוחים, שמציינים גם הם את לחץ האויר בסביבה. במקרה זה אפיק ורכס מציינים לחץ אויר נמוך וגבוה, בהתאמה, ביחס לסביבה, ומציינים אותם באות L ו- H, בהתאמה.
דוגמא להשפעתו של לחץ אוויר באזור אחר על האזור שלנו:
רמה באיזור הקווקז, בצפון מזרח בטורקיה (שנמצא 1,200 ק"מ צפון-מזרחית ביחס לישראל), שעשויה להגיע אלינו עקב תנועות האוויר באטמוספירה. כאשר הרמה תגיע אלינו נרגיש רוחות מזרחיות, יובש וקור.
על ידי איסוף המידע מאיזור נרחב, המטארולוגים יכולים לצפות את התנהגות מזג האוויר באזור שבו אנו חיים, ואת תנועת האוויר מאזורים אחרים לאזור שלנו – תנועה שמשפיעה על מזג האוויר העתידי אצלנו.
העדכון התכוף של המפות הסינופטיות מאפשר לחזאים להעביר לנו תחזיות מדוייקות יותר, שמקטינות את מספר ה'טעויות' שלנו כשאנחנו מתארגנים לצאת מהבית (יציאה מהבית עם מטריה ביום יבש שחשבנו שיירד בו גשם, או לבישה של בגדים קצרים ביום קר, כשחשבנו שיהיה חם).
חיזוי מזג האויר הקרוב נעשה בעזרת עקרונות מדעיים, ומודלים חישוביים מורכבים שדורשים אמצעי מחשוב מתוחכמים.
עם הצטברות הידע הקשור בחיזוי מזג האויר, יודעים החזאים לומר אילו תנאים אטמוספרים עשויים לגרום למזג אוויר מסוים.
למשל, מתי יגיע הגשם לצפון ארץ ישראל? בדרך כלל עם הגעתה של רוח דרום מערבית בעונת החורף. אך אם תגיע רוח שכזו לדרום ארץ ישראל, יידעו החזאים לומר שצפוי יובש בדרום הארץ.
הביטו על טבלת הסימנים המוסכמים למפה הסינופטית. מדובר בסימנים רבים, אך ניתן להבין את אופן השימוש בהם בעזרת שתי הדוגמאות שבאות אחרי הטבלה.
סוג המשקע | כיסוי העננים | מהירות הרוח |
---|---|---|
טפטוף | שמיים בהירים | משב קל |
מטר | אוקטה אחת | 1-2 קשר |
גשם | שתי אוקטות | 5 קשר |
שלג | שלוש אוקטות | 10 קשר |
ברד | ארבע אוקטות | 20 קשר |
שלג | חמש אוקטות | 50 קשר ויותר |
סופת רעמים | שש אוקטות | |
גשם כבד | שבע אוקטות | |
גשם-שלג | שמונה אוקטות | |
ממטרי שלג | ||
ערפל קל | ||
ערפל כבד |
אם אנו יודעים שסימן הגשם הוא עיגול שחור ושסימן השלג הוא כוכב שחור, נוכל להבין שכאשר מופיעים שני הסימנים ביחד, מדובר בשלג מימי.ננסה להבין איך קוראים את הסימנים על גבי המפה הסינופטית:
מעניין לדעת שחיזוי מזג האוויר נעשה בקני מידה שונים. החל מהידיעה מה יקרה בזמן הקרוב במרחק הקרוב לאזורנו, ועד לידיעה מה עתיד לקרות אחת לכמה שנים בכדור הארץ כולו. קני מידה אלו הם:
בקנה מידה זה מתמקדים החזאים בתופעות המתרחשות בטווח של בין כמה סנטימטרים לבין כמה קילומטרים מאזור מסויים, וכן בזמנים של פחות מיום. חיזוי בקנה מידה זה מלמד על איזורים גאוגרפיים קטנים.
חזאים ברמות אלו לומדים על הקשר שבין האדמה, הצמחיה והמים שליד פני הקרקע, על מעברי החום ברמות אלו, ומשתמשים לא מעט במדע הכימיה.
מעקב אחר זיהומי האויר היא דוגמה לשימוש במזג אויר בקנה מידה מיקרו.
בקנה מידה זה מתמקדים החזאים בתופעות שמתרחשות בטווח של בין כמה קילומטרים לבין כאלף קילומטרים.
תופעת ה'הסעה' נלמדת בקנה מידה זה של חיזוי. הסעה היא תהליך מחזורי, בו גזים חמים וצפופים פחות עולים מעלה באטמוספירה, ואילו גזים קרים וצפופים יותר שוקעים. הגז שבו עוסקים המטאורולוגים הוא כמובן האויר. ההסעה מתבטאת במעברי אנרגיה, חום ולחות בין שכבות האטמוספירה.
בקנה מידה זה מתמקדים החזאים בתופעות המתרחשות בטווח של מאות ואלפי קילומטרים. בקנה מידה זה ניתן לראות מערכות של לחץ גבוה ונמוך, כשבקנה מידה גדול ניתן אף לראות מערכות שגורמות להוריקנים ולהתפרצויות קור עזות.
מערכות לחץ נמוך יכולות להתרחש כשהלחץ האטמוספרי על פני כדור הארץ באיזור המסוים נמוך מהלחץ האטמוספרי שמצוי באזורים שסביבו. רוח ולחות מאיזורים שבהם שורר לחץ גבוה יעברו לאיזורים שבהם הלחץ נמוך. תנועה זו תגרום למערכת לנוע נגד כיוון השעון בחצי הכדור הצפוני, ועם כיוון השעון בחצי הכדור הדרומי, וליצור כך ציקלון. הציקלונים יוצרים את מרבית אירועי מזג האויר שאנו מכירים.
חשיבותה של היכולת לחזות את מזג האויר עולה באיזורים הרגישים להתפרצויות הוריקאנים, ועל החזאים לדעת לחזות סופות טרופיות כבר בשלבים הראשונים של ההתפתחות שלהן, כדי להזהיר את האוכלוסיה מבעוד מועד.
בקנה מידה זה מתמקדים החזאים בתופעות של מעבר חום, רוח ולחות מאיזורים טרופיים (באזור קו המשווה) לקטבים. בקנה מידה זה חשוב לעקוב אחר הסירקולציה האטמוספרית – תנועה קבועה של רוחות מסביב לכדור הארץ. תחזיות אלו חשובות במיוחד לבעלי עסקים בסביבות האוקיאנוסים, מכיוון שהם עוזרים לסירות לנוע מהר יותר.
דוגמה ידועה למערכת בקנה מידה זה היא האל ניניו – מערכת שבה נעים זרמי אוקיאנוסים ורוחות לרוחב האוקיאנוס השקט. היא מתרחשת אחת לכחמש שנים ומשפיעה על מזג האויר המקומי ועל הכלכלה במדינות שגובלות באוקיינוס השקט – מאוסטרליה ועד פרו. הידיעה מתי תגיע מערכת אל-ניניו עוזרת לדייגים, לחקלאים ולתושבי החופים להתכונן למזג האויר.
התפתחות המטאורולוגיה קשורה ישירות להתפתחות המדע, המתמטיקה והטכנולוגיה!
במאה ה- 17, בה הומצא הברומטר, הצליחו להבין ששינויים בלחץ האוויר קשורים לשינויים במזג האוויר.
המצאת המדחום במאה ה- 18 קידמה עוד את מדע המטאורולוגיה, בכך שאפשרה מדידת טמפרטורה (פרמטר אטמוספרי משמעותי).
התפתחות טכנולוגית חשובה נוספת היתה הרדאר. מאז מלחמת העולם השנייה הרדאר משמש בתחזיות מזג האויר למציאת כיוון, מהירות ותבניות תנועת הרוח.
לווין מזג האוויר הראשון, טיירוס 1, סיפק את תחזית מזג האויר הראשונה המדויקת מהחלל בשנת 1962. הצלחה זו עודדה בניה של לווינים מתוחכמים נוספים. יכולתם של הלווינים לאסוף ולהעביר מידע בדיוק רב ובמהירות הפכה לחיונית ביותר עבור החזאים.
כיום מפעילה סוכנות החלל נאס"א שלושה לווינים המספקים מדידות מזג אוויר מדויקות ליותר מחצי מפני השטח של כדור הארץ.