PROFILPELAJAR.COM

מטאורולוגיה היא ענף במדעי כדור הארץ והאטמוספירה העוסק בחיזויי מזג האוויר. מקור שמו של הענף הוא מספרו של אריסטו מטאורולוגיקה (Meteora – גרמי השמיים ו-gica – חקר) החיבור המקיף העתיק ביותר בנושא. המטאורולוגיה חוקרת את אינטראקציה בין פרמטרים שונים באטמוספירת כדור הארץ כמו: טמפרטורה, לחץ ואדי מים ואת הדינאמיקה והתרמודינמיקה בניהם. אינטראקציות אלו מאפשרות להסביר ולחזות את השינוי בערכי הפרמטרים והיתכנות הופעתן של "תופעות מטאורולוגית" (אירועי מזג אוויר נצפה (ויזואלי)) כמו תצורה ותפרוסת עננות או הופעת משקעים.

המטאורולוגיה מובדלת ממדע הקלימטולוגיה בחוקרהּ תופעות זמניות ואינה מתעניינת בתנאי מזג אוויר מקומיים לאורך זמן.

היסטוריה של המטאורולוגיה

ערך מורחב – היסטוריה של המטאורולוגיה

ההיסטוריה של המטאורולוגיה מתבטאת בתגליות, המצאות ואירועים אשר השפיעו על מדע זה מאז עצם קיום האדם ועד היום וסייעו בהבנת אירועי מזג האוויר.

מאז ומתמיד האדם התעניין בסובב אותו והסביר את הדברים בדרכים שונות, וכך בדיוק קרה גם עם מזג האוויר הסובב אותו. למשל, האדם הסביר את הגשמים כברכה, את הסופות וליקויי החמה כזעמם של האלים ועוד רבים אחרים. כאשר הפילוסופיה החלה להתפתח הסביר האדם את התופעות המטאורולוגיות בדרכים שונות.

אריסטו הסביר שהעולם מורכב מארבעה יסודות: אש, אוויר, מים ואדמה, אלו בהשפעת השמש, משתנים ויוצרים דברים חדשים. כך לדוגמה, הסביר אריסטו, שהשמש מחממת את האדמה ומוציאה ממנה עשן ואבק, ומחממת את המים ומוציאה מהם חומר שקוף אשר יוצר את העננים. על פי רעיונות היסודות הסביר אריסטו גם את הברקים והרעמים. על פיו הרעם הוא רעש שנוצר על ידי רוח חזקה מאוד שנושבת בין עננים והברק הוא השריפה של רוח זו.

למרות הידע המצוי בידי האנושות כיום, חלק מרעיונותיו של אריסטו אינם כה רחוקים מן המציאות. ישנם מספר קטן של רעיונות שבדיעבד מתבררים כנכונים. למשל אריסטו הסביר שכאשר השמים בצבע כתמתם-אדמדם אז עומד לרדת גשם, ואכן ידוע לנו שכאשר הלחות רבה בשמים הם מקבלים צבע כזה עקב פיזור קרני האור. קיימים רעיונות אחרים של אריסטו אשר אין בהם שום אמת, למשל שיללת זאב מבשרת על בוא הגשם.

חיזוי מזג האוויר

המפה הסינופטית המודרנית. (מפת 500 מ"ב + קרקע)

ערך מורחב – חיזוי מזג אוויר

סקרנותו של האדם, אשר הביאה אותו מלכתחילה לחקור את תופעות מזג האוויר, גררה המצאות וגילויים רבים אחרים בתהליך הנמשך עד היום. כל הגילויים האלו הביאו להתפתחות מדע המטאורולוגיה, שבזכותו היום אנו יכולים לצפות ולחזות את אירועי מזג האוויר, במידה מוגבלת. בעזרת חיזוי מזג האוויר ניתן לדעת האם כדאי לטוס, או שמא לבטל בשל חשש לערפל או לענני סערה.

משחר ההיסטוריה האדם עסק בניסיון לחזות את מזג האוויר, וזאת כיוון שיש לכך משמעות חשובה עבור החקלאים. על פי מזג האוויר החקלאים יודעים מתי עליהם לשתול/ לקצור את התבואה. מתי הם יכולים לצאת למסעות ציד ארוכים ומתי לא. לכן, חברות פרימיטיביות פיתחו לעצמן דרכים שונות ומגוונות, מעיין "סמנים" לחיזוי מזג האוויר. לדוגמה, באמצעות צפייה בעכבישים ניתן לזהות את בוא החורף לפי אריגת קוריהם מול הרוח, בציפייה לחרקים שיעופו לעבר הקורים. כאשר הסנוניות עפות בגובה רב מהרגיל בשמים זה סימן כי הגשם קרוב וזה הזמן לזרוע ולנטוע. הסמנים לחיזוי מזג האוויר משתנים ממקום למקום ומקהילה לקהילה: עבור בני הלואו במחוז ניאנזה, הגשם מגיע שבוע אחרי פריחת האמריליס (שושנים), אם הפרחים לבנים יהיה גשם רב ואילו פרחים כתומים מסמנים עונת גשמים ענייה. עבור בני האבאסאבו (דייגים) מערבולות מעל לאגם הן סימן לבוא הגשם.

מדע המטאורולוגיה ממשיך להתפתח, מגמה שנמשכה לאורך המאה ה-20 ואל תוך המאה ה-21. החיזוי המודרני מתבסס על נתונים הנאספים מתחנות המפוזרות ברחבי העולם ומעובדים על ידי מחשבי-על. פלט עיבוד הנתונים מוצג בתור מפה סינופטית, המציגה את מערכות הלחץ בקנה מידה רחב היקף. כיום ניתן למצוא ברשת מספר מודלים לחיזוי מזג אוויר. המפה הסינופטית המודרנית (תמונה מצורפת) מציגה את מערכות הלחץ ברום (קווים צבעוניים- בצורת גלים) ואת מערכות הלחץ בקרקע (קווים לבנים). הגלים הקעורים (צורת U) מעודדים היווצרות משקעים- ונקראים אפיקי רום. במפה המצורפת ניתן לראות כי ישראל נמצאת בתחום אפיק רום. כך גם ספרד.

ההתפתחות הטכנולוגית האחרונה שיפרה בצורה דרסטית את יכולת החיזוי. אם עד לפני שנים בודדות התחזית ניתנה ארבעה ימים קדימה בלבד, הרי שהיום ניתן לחזות חמישה ימים ואף יותר. נראה כי כמו מדעים אחרים, גם מדע המטאורולוגיה התפתח רבות כתוצאה ממלחמות. ניתן לראות זאת לדוגמה בהמצאת הלוויין, שהמוטיבציה לפיתוחו הושפעה רבות מן המלחמה הקרה. המצאה זו משמשת כיום כפלטפורמה לאמצעי חיזוי ראשונים במעלה של מזג האוויר. עם כל זאת, ככל הנראה, האנושות לעולם לא תצליח לחזות במדויק ובמספר ימים בלתי מוגבל את מזג האוויר. בהקשר זה מאוזכרת תכופות תאוריית אפקט הפרפר, כלומר כל דבר קטן כמו נפנוף בכנפיו של פרפר עשוי להיות בעל השפעה מכרעת על אירועי מזג האוויר, באופן שהוא בלתי ניתן לחיזוי מראש.

מטאורולוגיה על ידי כדורים פורחים ותמונות לוויין

גורמים רבים אשר קובעים את מזג האוויר נמצאים באטמוספירה. במאה ה-19, התחילו לבצע מדידות מטאורולוגיות באטמוספירה על ידי כדורים פורחים הנקראים רדיוסונדות. על כדורים אלו הוצבו מדי לחץ, מד טמפרטורה ומד לחות.

מטאורולוגיה, קלימטולוגיה, ופיזיקה אטמוספירית הם תתי נושאים בחקר האטמוספירה.

מקור שם התחום היא בתאוריה של אריסטו שהחשיבה את כל הדברים מעל לירח כדברים קבועים ועל מנת לתרץ את המטאורים ראתה אותם כחלק ממזג האוויר.

הים והתפתחות המטאורולוגיה

ענני גשם מתהווים בשל התאיידות מקווי מים. לאחר ירידתם כמי גשם, המים יחזרו למקווים בתהליך מחזורי.

כדור הארץ מכונה "כוכב הלכת הכחול" וזאת משום שיותר משני שלישים משטחו מכוסים במים. לים השפעה עצומה על מזג האוויר בכדור הארץ. הים מוליך חום וקור בעזרת זרמי המים שבתוכו למקומות רבים ושונים בעולם. נוסף על כך, הים הוא המקור העיקרי לגשמים ולשאר המשקעים ובכך מהווה גורם משפיע על מזג האוויר ומעצב אותו.

סקרנות האדם הביאה אותו לים כבר לפני עשרות אלפי שנים. לפני כעשרים אלף שנים היו ברשות האדם כלי שיט פרימיטיביים דרכם הגיע ליבשת אוסטרליה. יתר על כן, לפני כעשרת אלפים שנים התפתח השיט בים האגאי. הפרעונית חתשפוסת יזמה משלחות וסחר ימי דרך הים האדום בין מצרים לארץ פונט.^[1] כבר במאה ה-7 הקיפו הפיניקים את אפריקה. כמו כן, הוויקינגים גילו את אמריקה כשחצו את האוקיינוס האטלנטי.

התפתחות רבה בחקר האוקיינוסים החלה במלחמת העולם השנייה עם עליית השימוש בצוללות. מידע רב על זרמי האוקיינוסים נאסף במסגרת מדע זה, הנקרא אוקיינוגרפיה.

כמו שהאטמוספירה עצמה אינה אחידה בטמפרטורה בה, כך גם הים. עקב התחממות בלתי אחידה של כדור הארץ לאוקיינוסים ולימים טמפרטורות שונות בכל אזור ואזור. השכבות העליונות של האוקיינוסים מתחממות ונעות לעבר הקטבים. בדרכן מתקררות השכבות ושוקעות וכך חוזרות חזרה לכיוון קו המשווה. ישנם גם הבדלי מליחות קלים בין ימים שונים.

מטאורולוגיה בתרבות

מטאורולוגיה בתלמוד

בדף כ"ה במסכת בבא בתרא, העוסק בכיוון נשיבת הרוח ובתדירותה, נאמר כי הרוח הצפונית היא הרוח התדירה ביותר, וכי הרוח הדרומית היא הקשה ביותר ”ד' רוחות מנשבות בכל יום ורוח צפונית עם כולן... ורוח דרומית קשה מכולן”.^[2]

התלמוד אף עסק בנושא המשקעים. הפרק הראשון של מסכת תענית עוסק בירידת הגשמים. בפרק נטען כי הטל והרוחות אינם נעצרים.^[3] הפרק עוסק גם במעלתם של הרוחות, העננים והשמש הבאים לאחר הגשם, ועל כך ששלגים להרים תועלתם היא פי חמישה מתועלת הגשמים להרים.^[3] נושאים נוספים שנידונו בתלמוד כוללים את זמנו של היורה וזמנו של המלקוש,^[4] איזה זמן ביום עדיף לירידת הגשמים, כמות הגשמים שעל ידה לא תקרא השנה שנת בצורת,^[5] הסימנים לבוא הגשם ולהפסקת הגשם, וההבדלים שבין ארץ ישראל לבבל בעניין זה.^[6]

במסכת עירובין, התקיים דיון הלכתי על השאלה מאין מגיעים הגשמים.^[7] גם בשאר תופעות מטאורולוגיות דן התלמוד, כגון: מקורם של הברקים והרעמים, צבעי ברקים שונים וסוגי רוחות,^[8] וארבע עונות השנה.^[9]

מטאורולוגיה בקולנוע

הסרט "היום שאחרי מחר" עוסק בתרחיש של שינוי אקלים מהיר שנוצר עקב התנתקות קרחון ושיבוש של זרמי ים שמובילים לכניסה לעידן קרח חדש. הסרט "2012" מציג תרחיש שבו פעילות שמש מוגברת גורמת לפעילות געשית, רעידות אדמה, גלי צונאמי ענקיים ועליית מפלס המים.

"עולם המים" מתאר מציאות שבה החיים בכדור הארץ מתנהלים על מושבות צפות ומים מתוקים ודלק הם משאבים נדירים. הסרט "טוויסטר" מציג את תופעת "ציידי הסופות" הרודפים אחרי סופות טורנדו כדי לשפר את מערכת ההתראה על סופות.