סופות שמש מעוררות שינויים מיידיים במזג האוויר של כדור הארץ, כך עולה ממחקר
פני השמש הם מקום סוער, פולט פרצי פלזמה ומשבים של רוח שמש שמתנגשים תדיר בכוכב הלכת שלנו. מחקרים הראו ששינויים ארוכי טווח בפעילות השמש יכולים להשפיע על האטמוספירה של כדור הארץ, אך מחקר חדש מצביע על כך שסופות שמש חזקות יכולות לשנות את דפוסי מזג האוויר כמעט מיד.
הממצאים, פורסם בכתב העת Geophysical Research Letters, מראים שסופות גיאומגנטיות – הפרעות גדולות במגנטוספירה של כדור הארץ הנגרמות על ידי התקפות של אנרגיית השמש – יכולות לייצר שינויי מזג אוויר עמוקים בתוך שעות עד ימים. יתרה מכך, נראה שעוצמתן של חריגות מזג האוויר הללו עולה עם עוצמת הסערות.
"מזמן הבנו שהשמש משפיעה על האטמוספירה שלנו לאורך מחזוריות של 11 שנים בערך – היא עדינה, אבל היא שם", מחבר המחקר יואכים ריידר, פרופסור אמריטוס לפיזיקה באוניברסיטת ניו המפשייר, אמר בהצהרה. "מה שמרגש הוא שאנחנו רואים כעת השפעה הרבה יותר חזקה וקצרת טווח – המתרחשת תוך יום אחד מסופה סולארית."
מזג אוויר שמש ויבשתי שלובים זה בזה
כל 11 שנים בערך, השדה המגנטי של השמש מתהפך. במהלך ההקדמה לאותו אירוע, פעילות השמש מצטברת למקסימום, כאשר יש עלייה דרמטית בכתמי שמש, התלקחויות סולאריות ופליטות מסה קורונלית (CME). ברגע שהשדה המגנטי מתהפך, פעילות השמש יורדת חזרה למינימום, והמחזור מתחיל מחדש.
מחקרים קודמים הראו שמספר תנאי אקלים, כגון טמפרטורת פני השטח וגשמים, מציגים מתאם עם שלבי מחזור השמש. הבעיה היא שכמעט כל המשתנים האטמוספריים הניתנים למדידה שלובים זה בזה, כך שקשה לנתח את המנגנונים הפיזיים של המתאמים הללו.
הממצאים של ריידר מציעים תובנות חדשות לגבי האופן שבו פעילות השמש עשויה להניע שינויי מזג אוויר על פני כדור הארץ. הוא שילב 67 שנים של שיאי מזג אוויר בחלל עם נתונים אטמוספריים זמינים לאחרונה, ולאחר מכן ניתח אותם באמצעות מודלים ממוחשבים מתקדמים וטכניקות מיפוי אנומליות. זה חשף דפוסים שלא נראו קודם לכן.
על פי הניתוח של ריידר, סופות גיאומגנטיות יכולות לגרום לחריגות מזג אוויר מיידיות המשתנות לפי אזורים ועונתיים. לדוגמה, אזורים כמו מפרץ ההדסון בקנדה והרי הרוקי במערב ארה"ב הראו ירידות משמעותיות במשקעים בשעות או בימים שלאחר סערה גיאומגנטית. יתרה מכך, סופות גדולות שפקדו בקיץ או בחורף היו בסבירות גבוהה יותר לדכא משקעים מאשר אלו המתרחשות באביב או בסתיו. ובכלל, סופות גיאומגנטיות חזקות יותר יצרו חריגות מזג אוויר דרמטיות יותר.
ריידר גם זיהה שינויים במהירות הרוח, הטמפרטורה, הקרינה ולחץ פני השטח, אם כי השפעות אלו היו מקומיות ומפוזרות ברחבי צפון אמריקה, מה שהקשה על הסקת מסקנות לגביהן.
פירוק מערכת יחסים מורכבת
למרות שמחקר זה מראה מתאמים חזקים בין סערות גיאומגנטיות ושינויי מזג אוויר בטווח הקרוב, הוא אינו מוכיח סיבתיות. עם זאת, ממצאים אלה יכולים לעזור למדענים להבין את המנגנונים הפיזיקליים העומדים בבסיס הקשר בין מזג אוויר סולארי למזג אוויר יבשתי.
לדוגמה, ריידר משער שסופות שמש עשויות לדכא משקעים מכיוון שהקרינה האלקטרומגנטית מההתלקחויות השמש חודרת אל האטמוספירה התחתונה של כדור הארץ דרך המערבולת הקוטבית, מסת האוויר הקפוא והלחץ הנמוך שמסתובב כל אחד מהקטבים. לדעתו, זהו הסבר סביר יותר לחריגות המשקעים שנצפו מאשר השערות מתחרות.
"כמו מחקרים רבים אחרים באותו נושא, אני לא יכול לספק את התשובה האולטימטיבית, אבל התוצאות שלי מצמצמות את רשימת התהליכים הפיזיקליים האפשריים, ובמיוחד מאתגרות את מודלים האטמוספירה לשחזר את השפעות השמש האלה על מזג האוויר", אמר ריידר.
השגת הבנה ברורה יותר של האופן שבו פעילות השמש משפיעה על מזג האוויר של כדור הארץ עשויה לסייע בשיפור החיזוי והמודלים האקלימיים, שכרגע אינם מסוגלים לשחזר במדויק את ההשפעות של סופות גיאומגנטיות על תנאי האטמוספירה, על פי ריידר. הממצאים החדשים הללו קירבו את החוקרים צעד אחד להתיר את הקשר המורכב הזה.