לוח מודעות

פורומים

תערוכות ואירועים

מועדון לקוחות

קורסים

מדריכים/קטלוגים
 
 כתבות |  אתרים מומלצים |  תערוכות ואירועים |  קטלוג מוצרים |  קורסים | רישום חברות
לאן הולך הגשם?


שינויים במאפייני הגשם במספר תחנות בישראל בשני העשורים האחרונים: היבטים חקלאיים


 


שמואל אסולין1 ואלכס פורמן2


 


מבוא


סוגיית התחממות כדור הארץ נמצאת היום על סדר היום של מרבית המדינות המפותחות ומתחילה לבסס את מעמדה גם בסדר היום הלאומי בארץ. לשינויי האקלים הצפויים כתוצאה מתהליך זה יש השפעות רבות על כל תחומי החיים במדינה. בין היתר שינויים אלה צפויים להשפיע, במידה שעדיין אינה ברורה ומבוססת דיה, על מאפייני הגשמים בארץ ובעולם. המגמה הכללית של התחזיות הרווחות בנושא זה עבור מזרח הים התיכון מצביעה על ירידה בכמויות הגשמים ועלייה בעוצמתם (אלפרט וחובריו, 2006). למגמה זו יכולה להיות השפעה משמעותית על זמינות מים לצמחייה טבעית  וגידולים חקלאיים, העשרה טבעית של מי תהום, יחסי גשם-נגר, ספיקות בנהרות ונחלים, הסתברות לשיטפונות, בעיות סחף, התאמה של מערכות הניקוז, ועוד.


על מנת לבחון את השפעת התחממות כדור הארץ על חקלאות ישראל, נבחנו כצעד ראשוני מאפייני הגשמים בארבע תחנות מדידה של השירות המטאורולוגי, המייצגות אזורים חקלאיים חשובים בפריסה מצפון לדרום. ניתן לאפיין נתוני גשם בצורות שונות. למשל, התפלגות בזמן ובמרחב של עוצמות רגעיות, עוצמות מרביות וחלקן היחסי במשך פרקי הגשם  ישפיעו בצורה משמעותית על יחסי גשם-נגר ועל ההיבט ההידרולוגי. לעומת זאת, משך פרק הגשם וכמות הגשם המצטברת במהלכו וכן משך המרווח בין פרקי גשם עוקבים, ישפיעו יותר על זמינות המים לצמחים ועל ההיבט החקלאי. בניתוח המוצג יושם דגש על מאפיינים בעלי משמעות חקלאית, אולם מטבע הדברים קיימת השפעה דומה גם על מערכות הצמחייה הטבעית.


 


נתונים ושיטות



כמויות הגשם היומיות המדודות בתחנות שריד, רמת הכובש, בית דגן, ונחל עוז עבור שני עשורים, בין 1983 ל- 2004, התקבלו מהשירות המטאורולוגי. מתוך הנתונים הגולמיים חושבו המאפיינים הבאים: עוצמת גשם יומית, גשם מצטבר לאירוע גשם, משך אירוע גשם, ומשך התקופה (מס' ימים ללא גשם) מסוף פרק גשם לתחילת הפרק העוקב. המאפיינים חולקו לשתי קבוצות המגדירות כל אחת עשור  (עונות הגשמים 1983/4 עד 1992/3) ו- (1993/4 עד 2003/4). עבור כל קבוצה חושבו הפרמטרים הסטטיסטיים הבאים: ממוצע, סטיית תקן ואסימטריה (skew). כמו כן חושבה פונקציית ההסתברות עבור כל אחד מהפרמטרים. החישובים בוצעו בעזרת הפונקציות הכלולות בתכנת Excel.


1 המחלקה לפיזיקה סביבתית והשקיה, המכון למדעי הקרקע, המים והסביבה, מנהל המחקר החקלאי – מרכז וולקני.


2 הפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית, הטכניון.


 


תוצאות ודיון


1. ערכים ממוצעים


כמויות הגשם השנתיות הממוצעות לכל עשור עבור ארבע התחנות מובאות בטבלה 1. כמויות הגשם השנתיות בעשור השני מתאפיינות בעלייה בשתי התחנות הצפוניות יותר, 8% בשריד ו-5% ברמת הכובש, לעומת ירידה של כ- 4% בשתי התחנות הדרומיות יותר, בית דגן ונחל עוז.


כמות הגשם הגדולה ביותר בשני העשורים נמדדה ברמת הכובש.


 


 


בטבלה 1 מוצגים גם נתונים רב שנתיים לתחנות האמורות (מבוסס על נתוני השנים 1961 – 1990). מפתיע לגלות שממוצע הגשמים בנחל עוז בשני העשורים שנבחנו גדול בכ- 14% מהממוצע הרב שנתי. בטבלה 2 מוצגים ערכי הממוצע, סטיית התקן והאסימטריה עבור כל תחנה בפירוט לשני העשורים. העוצמה היומית הממוצעת לא השתנתה בשריד, ועלתה בכ- 8% ברמת הכובש, בעוד היא רושמת ירידה בשתי התחנות הדרומיות יותר, כ-5% בבית דגן ומעל 15% בנחל עוז.


השינויים האלו בעוצמות היומיות התבטאו גם בכמות הגשם הממוצעת לאירוע. אפשר לציין בקירוב עליה של כ- 10% ברמת הכובש לעומת ירידה הרבה יותר משמעותית של כ- 16% בנחל עוז בעשור השני בהשוואה לראשון. שימור המגמה בעוצמות היומיות במונחי כמויות מצטברות לאירוע מצביע על כך שהמשך הממוצע של פרק גשם לא השתנה בין העשורים (טבלה 2). הוא עומד על כשתי יממות בתחנה הדרומית לעומת שתי יממות וחצי בתחנות מרכז ובצפון, ואכן נותר מעשית ללא שינוי בשני העשורים הנבדקים.


משך ההפסקה בין פרקי גשם עוקבים (מס' ימים ללא גשם בתוך העונה) הוא פרמטר חשוב הן מהבחינה החקלאית (זמינות מים לצמח, צורך במתן השקיות עזר) והן מהבחינה ההידרולוגית (תכולת רטיבות התחלתית בתהליך החידור של פרק גשם עוקב). בעקיפין, משמעות פרמטר זה היא מספר אירועי הגשם בשנה. ההבדל המשמעותי המתקבל במונחי פרמטר זה בין שני העשורים הוא ההתארכות של קרוב ליממה של המשך הממוצע בין פרקי גשם עוקבים בתחנה הדרומית (נחל עוז): משבעה ימים בעשור הראשון לכמעט 8 ימים בעשור השני. כלומר, לא רק שכמות הגשם בכל אירוע בממוצע פחתה, אלא שגדל הזמן לאירוע הגשם הבא; וכך גדלה גם ההסתברות לצורך בהשקיה. עבור התחנות האחרות לא נרשמו שינויים משמעותיים במשך הפוגת הגשמים.


 


 


נקודה ראויה לציון העולה מהתוצאות בטבלה 2 היא המגמה המתקבלת עבור כמעט כל הפרמטרים המוצגים של הקטנת בסטיית התקן ובמדד האסימטריה (פרט לנתונים עבור משך אירוע גשם ומשך התקופה בין שני אירועים עוקבים בנחל עוז) בין העשור הראשון לשני. המשמעות היא היצרות של ההתפלגות מסביב לממוצע והתקרבותה למצב של התפלגות נורמלית.


 


 פונקציות הסתברות


במונחים של פונקציית ההסתברות (איורים 1, 2, 3), ההבדלים המשמעותיים התקבלו עבור כל הפרמטרים בתחנות רמת הכובש ונחל עוז, והם יוצגו להלן.


פונקציית ההסתברות עבור העוצמה היומית בשתי תחנות אלו מובאת באיור 1. ברמת הכובש, המגמה כאמור היא התגברות העוצמות היומיות בעשור השני, כאשר השינוי המשמעותי ביותר חל בסביבת החציון, הגדל מ- 5.5 מ"מ ליום בעשור הראשון ל- 7.0 מ"מ ליום בעשור השני. לעומת זאת,  המגמה בנחל עוז הפוכה, והעוצמות היומיות קטנות בעשור השני. השינוי המשמעותי חל עבור הסתברות של 75%, שם העוצמה קטנה מ- 17 מ"מ ליום ל- 13 מ"מ ליום.


 


 


פונקציית ההסתברות עבור כמות הגשם המצטברת לאירוע ברמת הכובש ונחל עוז מובאת באיור 2. המגמות זהות לאלו שהתקבלו עבור העוצמות היומיות (איור 1). ברמת הכובש, השינוי המשמעותי מרוכז בין החציון להסתברות של 75% (עבור הסתברות של 60%, הכמות גדלה מ- 18 מ"מ ל- 22 מ"מ בעשור השני). בנחל עוז, השינוי מפוזר לאורך מרבית תחום ההשתנות של הפרמטר. 


 פונקציית ההסתברות עבור משך התקופה בין פרקי גשם עוקבים ברמת הכובש ונחל עוז מובאת בתרשים 3. כאן, המגמות בשתי התחנות זהות ומצביעות על התארכות המשך הממוצע של התקופה היבשה בין אירועי הגשם. בשתי התחנות השינוי הבולט חל בסביבת החציון. בשתי התחנות החציון מתארך ביממה, מ- 3 ל- 4 ימים בתחנה הצפונית יותר, ומ- 4 ל- 5 ימים בתחנה הדרומית.


 


ערכים קיצוניים


תחזית רווחת בהקשר להשפעת שינוי האקלים העולמי על הממטרים היא התגברות השכיחות של אירועים קיצוניים. נקודה זו נבחנה על ידי התייחסות לשני משתנים: א) העוצמה היומית הממוצעת של כל העוצמות שהסתברותן קטנה מ- 5%; ב) המשך הממוצע של התקופות בין פרקי גשם עוקבים שהסתברותו קטנה מ- 5%. ממוצעים אלו נבחרו לאפיין את הערכים הקיצוניים של שני המשתנים. העוצמות היומיות הקיצוניות (איור 4) קטנו  בעשור השני בהשוואה לראשון, פרט לתחנה ברמת הכובש שם נרשמה עלייה קלה. מן הראוי לציין שמגמה זו מתאימה למגמה הכללית, שאפיינה את העוצמות היומיות עבור כלל ההתפלגות, פרט אולי לתחנה בשריד שם לא היה שינוי בין שני העשורים בעוצמה היומית הממוצעת (טבלה 2).


המשכים הקיצוניים בין פרקי גשם עוקבים (איור 5) מצביעים גם הם על ירידה בעשור השני לעומת הראשון, פרט לתחנה הדרומית (נחל עוז) שם המשך מתארך בקרוב ליומיים. ההתקצרות המשמעותית יותר היא בתחנה ברמת הכובש שם היא עומדת על 4 ימים. חשוב לציין שפרמטר זה הוא המשמעותי ביותר עבור גידולים חד שנתיים שאינם מושקים (חיטה, לדוגמה).


 


סיכום


קיימים שינויים במאפייני הגשמים בשני עשורים עוקבים בתקופה שבין 1983 ל-2004 בארבע תחנות מדידה נבחרות של השירות המטאורולוגי המשתרעות משריד בצפון עד לנחל עוז בדרום. מגמה בולטת אחת היא הקטנת העוצמות היומיות הממוצעות וכמויות הגשם הממוצעות לאירוע, והתארכות פרק הזמן הממוצע בין שני פרקי גשם עוקבים בתחנה הדרומית בעשור השני לעומת הראשון. מגמה זו מצביעה על התגברות התנאים הצחיחים בדרום, לפחות על סמך נתוני נחל עוז. הדבר יכול להתבטא בהתעצמות תהליכי המדבור בשטחים הפתוחים ובצורך בהגדלת כמויות המים להשקיה בשטחים החקלאיים גם לצורכי הספקת מים לגידולים וגם לצורכי שטיפת מלחים מאזור בית השורשים. עם זאת יצוין, שמגמה זו נצפית בשני עשורים, שבהם כמויות הגשם הממוצעות גבוהות בצורה משמעותית מהממוצע הרב-שנתי התקני המייצג תקופה קודמת (61-90) עם קרוב לעשור של חפיפה (טבלה 1).


מגמה שנייה היא התגברות מסוימת של הגשמים באזור רמת הכובש בעשור השני וזה גם ביחס לממוצע הרב-שנתי התקני (טבלה 1). השפעת מגמה זו ממותנת על ידי התארכות מסוימת במשך התקופה היבשה בין פרקי גשם עוקבים, אם כי נרשמה ירידה משמעותית במשך התקופות "הקיצוניות" הארוכות במיוחד (משכים שהסתברותם קטנה מ- 5%).


בשתי התחנות הנוספות שנבחנו, שריד ובית דגן, השינויים יותר מצומצמים. בתחנות אלו, העוצמות היומיות ומשכי התקופות היבשות הקיצוניות נמצאים במגמת ירידה בעשור השני.


נקודה נוספת הראויה לציון היא שבמרבית המקרים (פרט לנחל עוז) המאפיינים הסטטיסטיים של התפלגות המשתנים השונים שנבחנו, קרי סטיית התקן ומדד האסימטריה, קטנו. אזורי מעבר אקלימי מאופיינים בדרך כלל על ידי סטיות תקן גבוהות, וייתכן שיש כאן דעיכה של מאפייני אזור מעבר אקלימי במרכז ובצפון המדינה. ניתן אולי לקשור תהליך זה לפעולות כגון התבססות חקלאות אינטנסיבית ומושקת ונטיעת יערות, אולם דיון מעמיק בנקודה זו הוא מעבר למטרות המאמר הנוכחי.


הקשר בין שינוי אקלים למשטר הגשמים האזורי קשה לחיזוי. לא ניתן היה לזהות בבירור בנתונים שנבחנו את המגמות הצפויות על סמך מודלים קיימים של התגברות העוצמות, הקטנת הכמויות, והתעצמות האירועים הקיצוניים. נציין אולם שבמודלים אלו, מדינת ישראל מיוצגת על ידי נקודות שריג בודדות ואולי אף נקודת שריג בודדת. לכן, וכתוצאה מהניתוח הנוכחי המצביע על מגמות מנוגדות במאפיינים מרכזיים של הגשם בתחנות השונות, יש צורך בפיתוח מודלים אקלימיים ברזולוציה יותר גבוהה, על מנת שגם תהליכים מקומיים יוכלו לקבל ביטוי הולם.


 


ספרות מקצועית


פנחס אלפרט, שמעון קריצ'אק, חיים שפיר, איזבלה אוסטינסקי, מלינה דיין ודוד חיים. הקצנה באקלים הישראלי: הדמיות אזוריות מעל מזרח הים התיכון. גלילאו, אוקטובר2006 , עמ' 46-53.


 


דו"ח ממוצעים אקלימיים תקניים של כמות הגשם 1961-1990. השרות המטאורולוגי. בית דגן.


 


הבעת תודה


תודתנו נתונה לשירות המטאורולוגי על נתוני הגשם הגולמיים בתחנות השונות.


 


רשימת איורים


 


איור 1:  פונקציית ההסתברות עבור העוצמה היומית בתחנות רמת הכובש ונחל עוז בשני העשורים הנבדקים.


איור 2:  פונקציית ההסתברות עבור כמות הגשם לאירוע ברמת הכובש ונחל עוז בשני העשורים.


איור 3:  פונקציית ההסתברות עבור משך התקופה בין פרקי גשם עוקבים ברמת הכובש ונחל עוז.


איור 4 :עוצמה יומית ממוצעת של עוצמות שהסתברותם קטנה מ- 5%.


איור 5: משך ממוצע של תקופות בין אירועי גשם עוקבים שהסתברותם קטנה מ- 5%.


 


 



איורים


 


איור 1:  פונקציית ההסתברות עבור העוצמה היומית בתחנות רמת הכובש ונחל עוז בשני העשורים הנבדקים.


איור 2:  פונקציית ההסתברות עבור כמות הגשם לאירוע ברמת הכובש ונחל עוז בשני העשורים.


איור 3:  פונקציית ההסתברות עבור משך התקופה בין פרקי גשם עוקבים ברמת הכובש ונחל עוז.


איור 4 :עוצמה יומית ממוצעת של עוצמות שהסתברותם קטנה מ- 5%.


איור 5: משך ממוצע של תקופות בין אירועי גשם עוקבים שהסתברותם קטנה מ- 5%.


טבלה 1: כמויות הגשם השנתיות הממוצעות לכל עשור עבור ארבע  התחנות


טבלה 2: ערכי הממוצע, סטיית התקן ואסימטריה עבור כל תחנה וכל עשור.


 



 


 


 


 


 


 


 


 


 


 

לפרטים נוספים

הדפסה   שלח לחבר

Copyright © 2002 ComLine LTD. All rights reserved.