מטאורולוגיה
פרופ' שלמה (סטיב) ברנר | פרופ' איתמר לנסקי
אקלים כדור הארץ נשלט בבסיסו ע״י האיזון בין קרינת השמש הנכנסת והקרינה ארוכת הגל הנפלטת מכדה״א לחלל. החלוקה הפנימית של אנרגיה זו באטמוספירה מובילה לעושר של תופעות מזג אוויר המתרחשות על פני טווח רחב של סקאלות זמן/מרחב. מזג אוויר מתייחס לטווח הקצר: לשינויים היומיים בתכונות האטמוספירה, ואילו אקלים מתיחס לממוצע רב שנתי של אותן תכונות. האטמוספירה היא המרכיב העקרי במערכת האקלים. בעשורים האחרונים מתייחסים למחקרים של שינויים גלובליים כשינויי אקלים. כדה״א מכונה גם הפלנטה הכחולה, בשל המים הנמצאים סמוך לפני השטח ובאטמוספירה ומשווים לה מראה כחול מהחלל. שלשת מצבי הצבירה של מים (מוצק, נוזל וגז) ממלאים תפקיד חשוב במערכת האקלים. תכולת אדי מים באטמוספרה משתנה במרחב ובזמן, ומהווה כ 0-4% מהמסה. אדי מים בולעים קרינה אינפרא אדומה באופן מאוד יעיל ולכן תורמים רבות לאפקט החממה. עננים וקרח הם הגורמים העיקריים הקובעים את האלבדו של כדה״א, ולהחזרה של כ -30% מקרינת השמש לחלל. אידוי מפני השטח, עננים וממטרים הם מרכיבים חשובים של המחזור ההידרולוגי האחראי לחלוקת מים ואנרגיה (דרך חום כמוס) על פני כדה״א.
מנקודת מבט דינמית האטמוספירה היא שכבת זורם דק המחומם מלמטה על פני כדור המסתובב במהירות. הריבוד התרמי וסיבוב כדה״א משחקים תפקיד מרכזי בעיצוב הצירקולציה במגוון רחב של סקאלות זמן/מרחב. אנו מעונינים (1) בתיאור המבנה הפיזי, הדינמי והשונות של האטמוספירה בסקאלות שונות; (2) הבנת התהליכים הפיזיקלים המכתיבים את המבנה והשונות הנ״ל; ו- (3) פיתוח שיטות מתמטיות להדמיית וחיזוי המערכת. המחקר שלנו מתמקד בעיקר באזור הים התיכון ובישראל בפרט, תוך מתן דגש על השפעות מקומיות כגון טופוגרפיה, הקונטרסט התרמי של ים-יבשה, ועיור. להלן מספר דוגמאות של מחקרים בתחום:
- חיזוי עונתי דינמי לאזור הים התיכון באמצעות מודל אטמוספרי-אוקיינוס מצומד אזורי
- התפקיד של אינטראקציה אוויר-ים יצירת סופות חמורות דמויות הוריקן מעל הים התיכון
- שימוש במערכת מודלים לחיזוי איכות אוויר בהקשר לתכנון תשתיות תחבורה
- תהליכי היווצרות משקעים בעננים באמצעות חישה מרחוק
- גורמים המשפיעים על טמפרטורת פני השטח טופוגרפיה, בריזת ים, ומערכות בקנה מידה סינופטי
- משק המים ביערות
