חדשות

פרופ' קולין פרייס ותלמידת הדוקטורט חופית שחף מהחוג לגיאופיזיקה בבית הספר ללימודי סביבה ומדעי כדור הארץ ע"ש פורטר, השתמשו בנתונים שנאספו מהציבור דרך אפליקציית מזג האוויר (Weather Signal Opensignal), על מנת לפתח מתודולוגיה להערכת הסיכון לשריפות יער, שמבוססת אך ורק על נתוני טלפונים סלולריים חכמים שנאספו מהציבור. תוצאות המחקר פורסמו לאחרונה בכתב העת Natural Hazards Earth System Sciences.

מה חשים החיישנים?

אחד הפרמטרים המרכזיים שקובעים את הסבירות לשריפת יער הוא כמות הלחות בצמחייה (שהיא בעצם הדלק לשריפה), וזו נקבעת על ידי טמפרטורת האוויר והלחות היחסית של האוויר סביב הצמחייה. שני פרמטרים אלו זמינים בקלות מטלפונים סלולריים חכמים שנמצאים בידי הציבור. לדברי צוות המחקר, כל טלפון חכם מכיל כיום מגוון חיישנים מתקדמים שמסוגלים לאסוף נתוני סביבה חיוניים, כמו טמפרטורה, לחץ ברומטרי, לחות, שדה מגנטי, תאוצה, כבידה, אור, קול, מיקום ועוד. "נתונים אלה משמשים אותנו במגוון דרכים: הם מסייעים בניווט, בקביעת המיקום, בהתראות על התחממות הסוללה או חדירת לחות למכשיר, וכל זאת באופן מיידי וללא שמירת המידע", מסביר פרופ' פרייס.

המחקר הנוכחי, שרואה אור כשש שנים לאחר המחקר הראשוני בנושא, מראה כי ניצול מושכל של נתוני החיישנים יכול לתרום למערכות התרעה מוקדמת לאירועים כמו שריפות יער. הדבר מתאפשר הודות למיליוני נתונים שנאספים ממכשירים במדינות שונות. באזורים מיוערים ומרוחקים, שבהם יש מחסור בתחנות מדידה, מערכות התרעה כאלה יכולות להסתמך על נתוני החיישנים שבטלפונים הניידים, הנמצאים בכיסי הציבור ופועלים ברציפות ברקע. נתונים אלו כבר נאספים כיום על ידי חברות רבות, באישור המשתמשים, לצרכים מגוונים. לפי החוקרים, מאגר הנתונים העצום הזה שמגיע מיותר מ-7 מיליארד טלפונים חכמים בעולם (נכון ל-2024),  טומן בחובו פוטנציאל משמעותי לשיפור יכולות חיזוי של מזג אוויר קיצוני ולפיתוח פתרונות חדשניים בתחום.

"למרות שלכל סלולרי יש שגיאות והטיות משלו, באמצעות כמויות גדולות של נתונים ממספר רב של טלפונים סלולריים חכמים אנו יכולים למצע את השגיאות ועדיין להישאר עם נתונים שימושיים"

חופית שחף מסבירה: "פיתחנו מדד שמתבסס על VPD (vapor pressure deficit), או גרעון לחץ אדים, שמשקף למעשה את הקשר בין הסביבה (טמפרטורה ולחות), לבין היובש בצמחים. כשאוויר קריר ולח יותר, שריפות אינן יכולות להתלקח, אך ככל שהתנאים האטמוספריים הופכים חמים ויבשים יותר, הסביבה מושכת יותר לחות מהצמחים, מה שמקל על הצתת שריפות. החידוש במחקר שלנו הוא השימוש בנתונים שנאספו ממשתמשי טלפונים סלולריים חכמים, ללא השתתפות פעילה שלהם, לחישוב VPD על פני שטחים נרחבים, ומספק תובנות חשובות להערכת הסיכון לשריפות".

כדי לצנן את ההתלהבות, צוות המחקר מבקש להזכיר שלנתוני הטלפונים סלולריים חכמים יש לפעמים גם שגיאות. "ייתכן שהטמפרטורה תשקף את המזגן במשרד, בעוד שחיישני הלחות עשויים לזהות את הלחות באמבטיה במהלך מקלחת, לכן היה צורך לכייל תחילה את נתוני הסלולריים באמצעות תחנות מטאורולוגיות מסחריות", מסבירה חופית. התברר שהכיולים היו פשוטים למדי, והיה צורך לבצע אותם רק פעם אחת כדי לתקן את קריאות הסלולריים.

לאחר כיול הנתונים או "אימונם", החוקרים התמקדו בניתוח שני מקרי מבחן משמעותיים של שריפות יער: הראשון הוא אירועי השריפות בישראל בנובמבר 2016, השני הוא שריפת הענק בפורטוגל שהתרחשה ביולי 2013. התוצאות היו מפתיעות, שכן נתוני הטלפונים סלולריים חכמים שנאספו מהציבור הראו אנומליות משמעותיות במדד VPD לפני ובמהלך השריפות הגדולות שנצפו. "מפתיע, אך למרות שלכל סלולרי יש שגיאות והטיות משלו, באמצעות כמויות גדולות של נתונים ממספר רב של טלפונים סלולריים חכמים אנו יכולים למצע את השגיאות ועדיין להישאר עם נתונים שימושיים. כמות הנתונים הגדולה מתגברת על הבעיות הקשורות לטלפונים סלולריים חכמים בודדים", אומרת חופית.

^{כמות הנתונים הגדולה מתגברת על הבעיות הקשורות לטלפונים סלולריים חכמים בודדים}

חכמת ההמונים

כיסוי הטלפונים הסלולריים החכמים העולמי גדל בכ-30% בחמש השנים האחרונות. ככל שצפיפותם העולמית תמשיך לגדול, נתונים שנאספים מסלולריים עשויים להציע בסופו של דבר רזולוציה מרחבית טובה יותר מאשר רשתות מטאורולוגיות מסורתיות. זה נכון במיוחד באזורים עירוניים שבהם אסונות טבע כמו שריפות יכולה להיות השפעה משמעותית. בנוסף, במדינות עם הכנסה נמוכה קיים מחסור בתשתיות מטאורולוגיות, וכך טלפונים סלולריים חכמים עשויים לספק נתונים שימושיים למעקב אחר תנאי מזג אוויר קיצוניים.

"בהתחשב בגידול העולמי המהיר במספר הטלפונים הסלולריים החכמים, אנו מציעים לנצל את מקור הנתונים הזה כדי לספק התרעה מוקדמת טובה יותר לציבור ולמנהלי חירום על אסונות טבע מתקרבים. התרעה מוקדמת טובה יותר יכולה למנוע מסכנות טבע להפוך לאסונות טבע", מסכם פרופ' פרייס.

המחקר הובל על ידי פרופ' ארז בן יוסף וד"ר סבינה קליימן מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום ע"ש יעקב מ. אלקוב, בפקולטה למדעי הרוח ע"ש לסטר וסאלי אנטין, וד"ר אסף קליימן מהמחלקה לארכיאולוגיה באוניברסיטת בן-גוריון. המאמר פורסם בכתב העת Oxford Journal of Archaeology.

המשלחת הארכיאולוגית של אוניברסיטת תל אביב עובדת בהיקף נרחב בתמנע מזה כ-15 שנה. "אנחנו חוקרים בעיקר אתרי הפקת נחושת, ובין היתר חשפנו שם חרסים רבים מהסוג המכונה קרמיקה מדיינית", מסביר פרופ' בן-יוסף. לדבריו, מדובר בקרמיקה ייחודית שהגיעה מחצי האי ערב, ומאופיינת בעיטורים גיאומטריים בצבעי שחור ואדום. קרמיקה זו התגלתה לראשונה בשנות ה-60 באתר שבו יוצרה בנווה המדבר קוראיה שבחצי האי ערב, כ-160 ק"מ דרומית לתמנע. היא נקראה קרמיקת קוראיה על שם מקום הגילוי, וזכתה גם לכינוי 'קרמיקה מדיינית' מכיוון שחוקרים רבים מזהים את אנשי חצי האי ערב עם המדיינים מהמקרא. "בתמנע אנו מכירים חרסים מסוג זה כבר יותר מ-50 שנה, אך לא היה ברור אם מדובר במסחר או בנוכחות אנשים מחצי האי ערב", הוא אומר.

^{אם חופרים - מוצאים. חפירות אוניברסיטת תל אביב בבקעת תמנע (צילום: שגיא בורנשטיין)}

במסגרת המחקר, נסקרו כל האתרים שבהם נמצאה קרמיקה מדיינית מחוץ לחצי האי ערב. "המחקר שלנו חשף קשר מובהק בין הקרמיקה הזאת לתעשיית הנחושת העתיקה. היא נמצאת בכמויות גדולות יחסית רק באתרי הפקת נחושת בתמנע ובוואדי פיינאן שבירדן. בכל האתרים נמצאו החרסים בעיקר בסמוך לכבשנים, בהקשר של פעילות מטלורגית (תחום בהנדסת חומרים שחוקר את התכונות המכניות והכימיות של מתכות, ואת השיטות להפקת מתכות ועיבודן), למעט בתמנע, שם הם נמצאו גם במקדש המרכזי. בנוסף, זיהינו שמדובר רק בכלים מסוג מסוים,  כאלו שמתאימים לפעילות פולחנית, כגון קעריות ופכיות קטנות. עוד הראינו שהקרמיקה המדיינית מהווה רק אחוז קטן מכלל החרסים במקום, בעוד שמרביתם שייכים לתרבות המקומית של ממלכת אדום", מגלה פרופ' בן-יוסף.

חידוש נוסף שמצאו החוקרים הוא משך השימוש בקרמיקה מדיינית בתמנע. בניגוד לסברות קודמות, נמצא כי היא הייתה בשימוש לאורך התקופה כולה: החל מהופעת הכבשנים הראשונים סביב-1300 לפנה"ס (1100 לפנה"ס בוואדי פיינאן), ועד לחיסול תעשיית הנחושת במקום, בסביבות 800 לפנה"ס - סה"כ כ-500 שנה, שחפפו בחלקן את ימי דוד ושלמה.

^{מקושטת בעיטורים גיאומטריים בצבעי שחור ואדום. קרמיקה מדיינית (צילום: פרופ' ארז בן-יוסף)}

המומחים הנודדים מחצי האי ערב

לאור הממצאים מציגים החוקרים תמונה חדשה של תעשיית הנחושת בתמנע בתקופה זו. "נראה כי התעשייה והמכרות נוהלו על ידי שבטים מקומיים, בני ממלכת אדום המקראית, והם הזמינו לכאן את המומחים של אותם זמנים, חרשי נחושת נוודים מחצי האי ערב. חרשי הנחושת הביאו איתם את הטכנולוגיה המטלורגית המתקדמת ביותר בעולם הקדום, ולצדה גם טקסים וכלי פולחן מתאימים, שהיוו חלק בלתי נפרד מהתעשייה הטכנולוגית עצמה. חשוב להבין שבעת ההיא לא הייתה הפרדה בין התחומים, והעוסקים במלאכה קראו לעזרת האלים כדי להבטיח את הצלחתם. ניתן לשער שהוצאת נחושת מאבן לכשעצמה נראתה בעיניהם כקסם, והם התפללו שתצלח בידם. אנחנו סבורים שהמומחים מחצי האי ערב נשארו והפיקו נחושת במקום לאורך כמה דורות, עד שהידע המטלורגי עבר לידי חרשים מקומיים. אך גם לאחר שהמומחים עזבו, הוסיפו בני המקום לקיים את הפולחן שליווה את תעשיית הנחושת, ולצורך זה המשיכו לייבא מחצי האי ערב את הכלים הייחודיים, שהם הקרמיקה המדיינית", אומר פרופ' בן-יוסף.

עוד הוא מציין כי "לממצאי המחקר יש חשיבות רבה גם בהיבט של פרשנות המקרא. בבראשית ד' 22 מתואר תובל קין (אבי הקינים) כחרש מתכת – "לֹטֵשׁ כָּל-חֹרֵשׁ נְחֹשֶׁת וּבַרְזֶל", ובמקומות אחרים במקרא מזוהה קשר בין הקינים למדיינים. המחקר שלנו מראה בבירור קשר בין אוכלוסיות מחצי האי ערב לבין תעשיית הנחושת בממלכת אדום, ואפשר להניח שהקינים היו שבט בקבוצה גדולה יותר המכונה מדיין".