หน้าตาที่สุดขั้วของสภาพภูมิอากาศ

บรรยากาศโลกเป็นได้หลายอย่าง แต่ที่แน่นอนที่สุดประการหนึ่งคือ มันจะไม่เหมือนกันไปหมด ในหลายๆ กรณี ในขณะที่ด้านหนึ่งของโลกหนาวถึงขั้น อีกด้านหนึ่งก็ร้อนตับแลบ ในขณะที่ด้านหนึ่งฝนตกชุกชุมไม่ลืมหูลืมตา อีกด้านหนึ่งก็แห้งแล้งสุดๆ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงแบบสุดขั้วนี้กำลังเกิดขึ้นในซีกโลกเหนือในขณะนี้

สิ่งที่เป็นลักษณะพื้นฐานที่เชื่อมโยงขั้วตรงกันข้ามของสภาพอากาศที่เกิดขึ้นนี้คือการไหวเวียนขนาดใหญ่ของกระแสลมในชั้นบรรยากาศระดับสูงที่เรียกว่า “คลื่นรอสบี้” (Rossby waves) คลื่นกระแสลมระดับโลกที่เป็นตัวกำหนด “กระแสลมกรด” (jet stream) และกำหนดแบบนแผนสภาพอากาศในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งของวัน หรือสัปดาห์

อย่างไรก็ตาม คลื่นกระแสลมนั้นอยู่ภายใต้กฎพื้นฐานของ “พลศาสตร์ของไหล” (fluid dynamics) และ เทอร์โมไดนามิก (thermodynamics) ซึ่งบอกว่าผลรวมของพลังงานที่ไหลวนผ่านอุณภูมิในชั้นบรรยากาศโลกไม่เปลี่ยนแปลง ไม่ว่าสภาพอากาศสุดขั้วอยู่ด้านใดด้านหนึ่งของโลก

ช่วงต้นปี 2557 นี้ แบบแผนอุณหภูมิในซีกโลกเหนือเป็นตัวอย่างที่ดีที่แสดงให้เห็นว่าบรรยากาศโลกนั้นเปลี่ยนแปลงอย่างสุดขั้วพร้อมๆ กันได้อย่างไร ในอเมริกาเหนือ มวลอากาศที่หมุนวนจากอาร์กติกขยับเคลื่อนลงใต้และนำเอาความหนาวเย็นสุดขั้วลงมาด้วย และส่วนใหญ่ก็เป็นการพูดอธิบายปรากฎการณ์ในเรื่อง “โพลาวอร์เทกซ์” (polar vortex) ในขณะเดียวกัน ทวีปยุโรปต้องเจอกับอากาศที่อุ่นผิดปกติทำให้การเฉลิมฉลองเทศกาลวันหยุดเป็นสภาพฝนตกมากกว่าเป็นหิมะตก และนำไปสู่การอภิปรายกันว่า จะมีหิมะเพียงพอหรือไม่สำหรับกีฬาโอลิมปิกฤดูหนาวที่จะจัดขึ้นในเมืองโซชิ (Sochi) สหพันธรัฐรัสเซีย

แผนที่ส่วนบนแสดงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเฉลี่ยพื้นผิวในทวีปอเมริกาเหนือในช่วงวันที่  1–7 มกราคม 2557 จากข้อมูลจากเครื่องมือวัด Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) บนดาวเทียม Terra ขององค์การนาซา พื้นที่ที่มีอุณหภูมิอุ่นกว่าเป็นสีแดง อุณหภูมิที่ค่อนข้างปกติเป็นสีขาว และพื้นที่ที่มีอุณภูมิหนาวเย็นกว่าเป็นสีฟ้า ในส่วนที่เป็นสีเทานั้นเป็นพื้นที่ที่มีเมฆปกคลุมซึ่งเครื่องมือวัดไม่สามารถตรวจวัดข้อมูลที่นำมาใช้ได้ ส่วนแผนที่ด้านล่างนั้นเป็นข้อมูลการเปลี่ยนแปลงอุณภูมิพื้นผิวในทวีปยุโรปในช่วงเวลาเดียวกัน

ในสหรัฐอเมริกา ความหนาวเย็นสุดขั้วก่อให้เกิดการถกเถียงในทางสาธารณะว่า เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นนี้แย้งกับการพิสูจน์ว่าโลกร้อนหรือไม่อย่างไร หรือจริงๆ แล้ว มันเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นหรือขยายขึ้นจากภาวะโลกร้อน อย่างไรก็ดี นักวิทยาศาสตร์และนักอุตุนิยมวิทยา  ไม่ได้โอนเอียงเพื่อสรุปเรื่อง “ภูมิอากาศ(Climate)” และ “สภาพอากาศ(Weather)” ซึ่งมีความเชื่อมโยงกันภายใต้เวลาต่างๆ

Paul Newman นักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศของ NASA’s Goddard Space Flight Center กล่าวว่า มันมีความพยายามเชื่อมโยงเหตุกาณ์สภาพอากาศแบบใดแบบแบบหนึ่งโดดๆ เข้ากับการอภิปรายที่กว้างขึ้นในเรื่องการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และแน่นอนว่ามันมีทฤษฏีที่น่าสนใจ ทว่าวิทยาศาสตร์นั้นก็ยังไม่สุกงอมพอในขณะนี้ที่จะสร้างความเชื่อมโยงที่มีความหมาย เหตการณ์สภาพอากาศสุดขั้วอย่างที่เห็นอยู่นี้มิได้เป็นหลักฐานหรือคัดง้างต่อประเด็นว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเลย

ส่วนผู้เชี่ยวชาญคนอื่นๆ เน้นว่าเหตุการณ์ความแปรปรวนของสภาพอากาศอันใดอันหนึ่งเป็นส่วนเล็กในระบบสภาพภูมิอากาศโลก ในช่วงจุดสูงสุดของความหนาวเย็นสุดขั้วซึ่งดึงความสนใจอย่างมากในสหรัฐอเมริกานี้มีผลกระทบร้อยละ 2 ของโลก และแม้ว่าจะหนาวเย็นจัด ฐานข้อมูลสภาพอากาศของ NOAA ชี้ให้เห็นว่าในช่วง 30 วันจนถึงวันที่ 5 มกราคม 2557 อุณหภูมิสูงสุดที่บันทึกมีมากกว่าสี่เท่าของอุณภูมิต่ำสุดที่บันทึก (Bob Henson of the National Center for Atmospheric Research)

Marshall Shepherd ประธานสมาคม American Meteorological Society และศาสตราจารย์แห่ง University of Georgia กล่าวว่า เมื่อเหตุการณ์สภาพอากาศเช่นนี้มาถึง สำคัญมากที่ต้องจำไว้ว่าสภาพอากาศในสหรัฐอเมริกามิได้เป็นตัวกำหนดแนวโน้มในระดับโลก

ยุโรปและทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกาไม่ได้เป็นเพียงพื้นที่ที่ประสบกับอากาศร้อนในช่วงปลายเดือนธันวาคม 2556 และต้นเดือนมกราคม 2557  ออสเตรเลียนั้นต้องประสบกับคลื่นความร้อนที่เข้มข้นและอุณหภูมิร้อนสูงสุดนั้นทุบสถิติคิดเป็นเกือบร้อยละ 9 ของพื้นที่ประเทศ  ในอเมริกาใต้ ชาวอาเจนตินาต้องเจอกับคลื่นความร้อนยาวนานอยู่สองสัปดาห์ โดยมีอุณหภูมิที่สูงขึ้นมากกว่าเดิมถึง 15°C (27°F) ในหลายพื้นที่ ทำให้เกิดการขาดแคลนน้ำและพลังงานในวงกว้าง

References and Related Reading

CNN (2014, January 6) Frigid air from the North Pole: What’s this polar vortex? Accessed January 8, 2014.

Los Angeles Times (2014, January 6) What is a polar vortex and why is it so dangerous? Accessed January 8, 2014.

NASA (2014, January 6) What is the difference between Weather and Climate? Accessed January 8, 2014.

NASA Ozone Hole Watch What is the Polar Vortex? Accessed January 8, 2014.

National Center for Atmospheric Research (2014, January 6) Cold, hard facts: Six things to know about the Arctic invasion. Accessed January 8, 2014.

News in English (2014, January 3) Swedes lap up “unusually warm” Christmas. Accessed January 8, 2014.

Pravada (2014, January 4) Dull and depressing winter in Moscow continues. Accessed January 8, 2014.

Russia Today (2014, January 4) Snowy Sochi Olympics: 16,000,000 cubic feet of snow stored for the games.Accessed January 8, 2014.

The Washington Post (2014, January 6) The polar vortex in no way disproves climate change. Accessed January 8, 2014.

Weather Underground (2014, January 6) What’s a polar vortex? The Science Behind Arctic Outbreaks. Accessed January 8, 2014.

Yle (2014, January 6) Exceptionally Mild Christmas Weather Warms Finland. Accessed January 8, 2014.

NASA Earth Observatory image by Jesse Allen, using data from the Level 1 and Atmospheres Active Distribution System (LAADS). Caption by Adam Voiland, with information from Paul Newman (NASA Goddard), Marshall Shepherd (University of Georgia), and John Knox (University of Georgia).

Instrument:  Terra – MODIS