עומר רגב
08/10/2020
האוניברסיטה העברית בירושלים רואה את נושא האקלים כאחת הבעיות המדעיות המשמעותיות ביותר של העת האחרונה, ולכן הקימה את המרכז לחקר אקלים HUCS (Hebrew University center for Climate Science). החוקרים העומדים בראש המרכז הם פרופ' חזי גילדור ודר' אורי אדם. חברי המרכז יתמקדו בבניית מודל אקלימי אזורי מעודכן ומדויק ככל הניתן. המרכז יאפשר שילוב של רעיונות ומחקרים וסיעור מוחות בין חוקרים מתחומים שונים סביב נושא האקלים, ויתקיימו בו שיתופי פעולה עם השירות המטאורולוגי ומוסדות שונים בארץ, כדי לקדם את ההבנה של השינויים האזוריים לטובת מקבלי ההחלטות.
שינויי אקלים באזורנו צפויים להוביל לדעת רבים להתייבשות, התחממות ומדבור, יחד עם עלייה בתדירות עוצמת אירועי קיצון אקלימיים כגון סופות וגלי חום המובילים לשיטפונות ושריפות. כדי להיערך לכך, ולקבוע למשל הקמת מתקני התפלה חדשים בישראל ולתכנן מערכות ניקוז עירוניות מחודשות, יש צורך בתחזיות אקלים הנשענות על מודלים אקלימיים עדכניים ומדויקים ככל האפשר, באמצעות תוכנות מחשב מורכבות המדמות את האקלים המזרח תיכוני. המודלים הקיימים כיום בעולם הינם בעלי יכולת חיזוי מוגבלת לאזורנו, ובמרכז HUCS ינסו לשנות זאת.
פרופ׳ חזי גילדור מהמכון למדעי כדור הארץ באוניברסיטה העומד בראש המרכז מספר כי "האקלים המשתנה הוא נושא שמציב ויציב בעיות ושאלות גדולות בפני האנושות בעשורים הקרובים. הכלי המרכזי בו משתמשים החוקרים בימינו כדי לחזות שינויי אקלים הוא מודלים אקלימיים ¬– תוכנות מחשב המדמות את האקלים. אחת המטרות של המרכז החדש באוניברסיטה העברית היא לתרום לפיתוח של מודלים מדויקים יותר בנוגע לאקלים בעולם בכלל, ובאזורנו בפרט."
דר׳ אורי אדם, אף הוא מהמכון למדעי כדור הארץ, 'הרוח החיה׳ של המיזם, מוסיף ״למרות עשרות שנות מחקר מעמיק בתחום, מדע האקלים הוא במושגים יחסיים מדע צעיר. בעשרות השנים האחרונות חלה התקדמות מרשימה בהבנת שינויי אקלים גלובליים והסיבות להתחממות הגלובלית. לעומת זאת, ברמה האזורית יכולת המודלים האקלימיים לספק מידע אמין ושימושי לגבי מקור ואופי השינויים הצפויים בעתיד היא מוגבלת. הייחוד של המרכז החדש הוא שבניגוד למגמה העולמית של השקעה מואצת במשאבי מחשוב, בכוונתנו להשקיע במחקר בסיסי, להתמקד בהבנה של תהליכים ולא רק בייצוג שלהם במודלים. יחד עם זאת, אנחנו מתכוונים לנצל כלים חדישים של בינה מלאכותית ככלי מעצים מחקר. אם תרצו, ׳מוח׳ היכן שצריך ו-׳כוח׳ איפה שאין ברירה.״
בגלל המורכבות הרבה של מערכת האקלים, מאז מחשב-העל הראשון שהוקם כחלק מפרויקט הגרעין האמריקאי באמצע שנות הארבעים, מודלים של אקלים סימנו את שיא טכנולוגיית המחשוב בכל תקופה. לא בכדי, אבי תורת הכאוס, אדוארד לורנץ, ואבי החיזוי הנומרי, לואיס פרי ריצ׳רדסון, הגיעו לתגליות שלהם דרך חקר האקלים, מתוך הבנת חשיבות פתירת משוואות האקלים באמצעים חישוביים.
המרכז יעשה שימוש במערך מחשבים חדיש המוקם בימים אלו באוניברסיטה העברית, יגייס חוקרים חדשים, וינגיש את נושא האקלים לציבור הרחב ולמקבלי החלטות. למעשה, הפרויקט הייחודי יאפשר בפעם הראשונה בארץ לחוקרים מתחומים שונים (מתמטיקה, סטטיסטיקה, פיזיקה, מדעי כדור הארץ, גאוגרפיה, מדע המדינה, חקלאות, מדעי המחשב ועוד) לשלב כוחות בכדי לפתח מודל אקלימי שיוכל לצפות ולהסביר את השינויים הצפויים להתרחש באזורנו בצורה טובה משמעותית ממודלים קיימים.
דר׳ אורי אדם: "אנחנו בתהליך השתלבות בפרויקט חדש ומהפכני, שיתוף פעולה של מספר אוניברסיטאות מובילות ברחבי העולם, ש׳ממציא׳ את מודל האקלים מחדש. בצד התאמה של תוכנות המחשב לטכנולוגיות מחשוב עתידניות, מודל האקלים המהפכני הוא יצור כלאיים של משוואות מתמטיות ואלגוריתמים של בינה מלאכותית, המובילים לסך העולה על סכום חלקיו. יוזם הפרויקט המהפכני, פרופ׳ טפיו שניידר מאוניברסיטת caltech בארה"ב, מתפקד כיועץ מיוחד של המרכז, ולמעשה ממתין יחד איתנו לגיוס המשאבים המתאימים כדי שנוכל לתרום לפרויקט ולרתום אותו לצרכינו. יש לציין כי האוניברסיטה העברית נחשבת כמובילה עולמית בהבנת פיזיקה של עננים ובתהליכים דינמיים באטמוספירה ובאוקייאנוסים, ומכאן הרצון לרתום אותנו לפרויקט.״
עוד לדברי דר' אדם, ״בנוסף, להעמדת תשתיות חישוביות מתקדמות, המרכז יכלול הכשרה מתקדמת במדעי כדור הארץ, מדידות מתקדמות, הקמת ארכיב נתונים דיגיטלי המותאם לכריית נתונים ולמחקרי ביג-דאטה, וקידום קשרים בין חוקרים מישראל ומהעולם."
לצד הפעילות המחקרית, המרכז יכיל מערך הסברה והעשרה בנושא משבר האקלים. פורום האקלים בהובלת דר׳ יונתן גולדסמית ופרופ׳ עינת אהרונוב מהאוניברסיטה העברית מאגד מדענים ישראלים החוקרים נושאים הקשורים בשינויי האקלים - החל מאוקיאנוגרפיה ומדעי האטמוספירה וכלה באנרגיה ומדיניות. מטרת הפורום להנגיש את ההבנה המדעית של ההתחממות הגלובלית ושינויי האקלים לקהל הרחב. ״ישנו קונצנזוס מדעי כי ההתחממות הגלובאלית צפויה להמשך בעשורים הקרובים וכי לבני האדם יש תפקיד חשוב בהתחממות זו. לכן, בנוסף למחקר המדעי במרכז האקלים, יש צורך ליידע את הציבור בגורמים, בהשלכות ובפתרונות האפשריים למשבר האקלים.
זו בעצם מטרתו של פורום האקלים - להנגיש לציבור את מה שאנו המדענים יודעים״, אומרת פרופ' אהרונוב. הפרויקט הראשון של הפורום יצא לדרך בשיתוף עם יוצרת החינוך שירה ליברטי, ובו תופק סדרת רשת אינטרנטית בת 30 פרקים.
בכל פרק חוקר/ת מתחומי המדע או המדיניות הקשורים למשבר האקלים יתאר תמונה בהירה ועדכנית של מצב הידע עבור קהל יעד של תלמידי תיכון בישראל. סדרה זו תועלה לרשת בחודשים הקרובים ותהיה זמינה לציבור הרחב.
שינויי אקלים באזורנו צפויים להוביל לדעת רבים להתייבשות, התחממות ומדבור, יחד עם עלייה בתדירות עוצמת אירועי קיצון אקלימיים כגון סופות וגלי חום המובילים לשיטפונות ושריפות. כדי להיערך לכך, ולקבוע למשל הקמת מתקני התפלה חדשים בישראל ולתכנן מערכות ניקוז עירוניות מחודשות, יש צורך בתחזיות אקלים הנשענות על מודלים אקלימיים עדכניים ומדויקים ככל האפשר, באמצעות תוכנות מחשב מורכבות המדמות את האקלים המזרח תיכוני. המודלים הקיימים כיום בעולם הינם בעלי יכולת חיזוי מוגבלת לאזורנו, ובמרכז HUCS ינסו לשנות זאת.
פרופ׳ חזי גילדור מהמכון למדעי כדור הארץ באוניברסיטה העומד בראש המרכז מספר כי "האקלים המשתנה הוא נושא שמציב ויציב בעיות ושאלות גדולות בפני האנושות בעשורים הקרובים. הכלי המרכזי בו משתמשים החוקרים בימינו כדי לחזות שינויי אקלים הוא מודלים אקלימיים ¬– תוכנות מחשב המדמות את האקלים. אחת המטרות של המרכז החדש באוניברסיטה העברית היא לתרום לפיתוח של מודלים מדויקים יותר בנוגע לאקלים בעולם בכלל, ובאזורנו בפרט."
דר׳ אורי אדם, אף הוא מהמכון למדעי כדור הארץ, 'הרוח החיה׳ של המיזם, מוסיף ״למרות עשרות שנות מחקר מעמיק בתחום, מדע האקלים הוא במושגים יחסיים מדע צעיר. בעשרות השנים האחרונות חלה התקדמות מרשימה בהבנת שינויי אקלים גלובליים והסיבות להתחממות הגלובלית. לעומת זאת, ברמה האזורית יכולת המודלים האקלימיים לספק מידע אמין ושימושי לגבי מקור ואופי השינויים הצפויים בעתיד היא מוגבלת. הייחוד של המרכז החדש הוא שבניגוד למגמה העולמית של השקעה מואצת במשאבי מחשוב, בכוונתנו להשקיע במחקר בסיסי, להתמקד בהבנה של תהליכים ולא רק בייצוג שלהם במודלים. יחד עם זאת, אנחנו מתכוונים לנצל כלים חדישים של בינה מלאכותית ככלי מעצים מחקר. אם תרצו, ׳מוח׳ היכן שצריך ו-׳כוח׳ איפה שאין ברירה.״
בגלל המורכבות הרבה של מערכת האקלים, מאז מחשב-העל הראשון שהוקם כחלק מפרויקט הגרעין האמריקאי באמצע שנות הארבעים, מודלים של אקלים סימנו את שיא טכנולוגיית המחשוב בכל תקופה. לא בכדי, אבי תורת הכאוס, אדוארד לורנץ, ואבי החיזוי הנומרי, לואיס פרי ריצ׳רדסון, הגיעו לתגליות שלהם דרך חקר האקלים, מתוך הבנת חשיבות פתירת משוואות האקלים באמצעים חישוביים.
המרכז יעשה שימוש במערך מחשבים חדיש המוקם בימים אלו באוניברסיטה העברית, יגייס חוקרים חדשים, וינגיש את נושא האקלים לציבור הרחב ולמקבלי החלטות. למעשה, הפרויקט הייחודי יאפשר בפעם הראשונה בארץ לחוקרים מתחומים שונים (מתמטיקה, סטטיסטיקה, פיזיקה, מדעי כדור הארץ, גאוגרפיה, מדע המדינה, חקלאות, מדעי המחשב ועוד) לשלב כוחות בכדי לפתח מודל אקלימי שיוכל לצפות ולהסביר את השינויים הצפויים להתרחש באזורנו בצורה טובה משמעותית ממודלים קיימים.
דר׳ אורי אדם: "אנחנו בתהליך השתלבות בפרויקט חדש ומהפכני, שיתוף פעולה של מספר אוניברסיטאות מובילות ברחבי העולם, ש׳ממציא׳ את מודל האקלים מחדש. בצד התאמה של תוכנות המחשב לטכנולוגיות מחשוב עתידניות, מודל האקלים המהפכני הוא יצור כלאיים של משוואות מתמטיות ואלגוריתמים של בינה מלאכותית, המובילים לסך העולה על סכום חלקיו. יוזם הפרויקט המהפכני, פרופ׳ טפיו שניידר מאוניברסיטת caltech בארה"ב, מתפקד כיועץ מיוחד של המרכז, ולמעשה ממתין יחד איתנו לגיוס המשאבים המתאימים כדי שנוכל לתרום לפרויקט ולרתום אותו לצרכינו. יש לציין כי האוניברסיטה העברית נחשבת כמובילה עולמית בהבנת פיזיקה של עננים ובתהליכים דינמיים באטמוספירה ובאוקייאנוסים, ומכאן הרצון לרתום אותנו לפרויקט.״
עוד לדברי דר' אדם, ״בנוסף, להעמדת תשתיות חישוביות מתקדמות, המרכז יכלול הכשרה מתקדמת במדעי כדור הארץ, מדידות מתקדמות, הקמת ארכיב נתונים דיגיטלי המותאם לכריית נתונים ולמחקרי ביג-דאטה, וקידום קשרים בין חוקרים מישראל ומהעולם."
לצד הפעילות המחקרית, המרכז יכיל מערך הסברה והעשרה בנושא משבר האקלים. פורום האקלים בהובלת דר׳ יונתן גולדסמית ופרופ׳ עינת אהרונוב מהאוניברסיטה העברית מאגד מדענים ישראלים החוקרים נושאים הקשורים בשינויי האקלים - החל מאוקיאנוגרפיה ומדעי האטמוספירה וכלה באנרגיה ומדיניות. מטרת הפורום להנגיש את ההבנה המדעית של ההתחממות הגלובלית ושינויי האקלים לקהל הרחב. ״ישנו קונצנזוס מדעי כי ההתחממות הגלובאלית צפויה להמשך בעשורים הקרובים וכי לבני האדם יש תפקיד חשוב בהתחממות זו. לכן, בנוסף למחקר המדעי במרכז האקלים, יש צורך ליידע את הציבור בגורמים, בהשלכות ובפתרונות האפשריים למשבר האקלים.
זו בעצם מטרתו של פורום האקלים - להנגיש לציבור את מה שאנו המדענים יודעים״, אומרת פרופ' אהרונוב. הפרויקט הראשון של הפורום יצא לדרך בשיתוף עם יוצרת החינוך שירה ליברטי, ובו תופק סדרת רשת אינטרנטית בת 30 פרקים.
בכל פרק חוקר/ת מתחומי המדע או המדיניות הקשורים למשבר האקלים יתאר תמונה בהירה ועדכנית של מצב הידע עבור קהל יעד של תלמידי תיכון בישראל. סדרה זו תועלה לרשת בחודשים הקרובים ותהיה זמינה לציבור הרחב.
