เมฆเพลิงไฟป่าออสเตรเลีย

เมฆไฟโรคิวมูโลนิมบัส(cumulonimbus) เมฆไฟ แฟลมมาเจนิตัส(flammagenitus) เมฆมังกรพ่นไฟ เป็นคำที่ใช้เรียกมวลเมฆที่มักยกตัวอยู่เหนือควันไฟป่าและควันจากการระเบิดของภูเขาไฟ หลังจากเกิดมวลเมฆที่กระตุ้นโดยเหเหตุการณ์ไฟป่าหลายๆ ครั้งติดต่อกันในวันที่ 4 มกราคม 2563 และ 29 ธันวาคม 2562 ชาวออสเตรเลียก็ได้คุ้นเคยกับชื่อทั้งหมดนี้

รัฐวิกตอเรียและนิวเซาท์เวลล์เผชิญกับเหตุการณ์ไฟป่าที่รุนแรงที่สุดครั้งหนึ่งเท่าที่เคยเป็นมาในรอบทศวรรษ อุณหภูมิที่ร้อนนานหลายเดือน สภาพอากาศที่แห้ง เหตุการณืไฟป่านับร้อยขยายวงกว้างเป็นพื้นที่ที่ใหญ่กว่า 62,259 ตารางกิโลเมตร(หรือราวๆ สามเท่าของพื้นที่จังหวัดเชียงใหม่ ไฟป่าทำลายบ้านเรือนนับร้อยและหลายสิบคนต้องเสียชีวิต

การก่อตัวของเมฆไฟโรคิวมูโลนิมบัส(pyrocumulus clouds) จำเป็นต้องมีไฟที่ร้อนเพียงพอที่ทำให้อากาศร้อนยิ่งยวดยกตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่ออากาศร้อนยกตัวขึ้นและกระจายออกไป อากาศก็จะเย็นลง กลายเป็นไอ ไอน้ำรวมกันตัวกันและก่อให้เกิดเมฆ ในบางกรณี การยกตัวของอากาศร้อนที่มีพลังสามารถเกิดเมฆที่ยกตัวขึ้นไปหลายกิโลเมตรและแปรเปลี่ยนให้เป็นพายุฝนเมื่อขึ้นไปถึงส่วนบนสุดของชั้นบรรยากาศ โทรโปสเฟียร์—เปลี่ยนจากเมฆ pyrocumulus ไปเป็นเมฆ pyrocumulus พายุนี้สร้างความเสี่ยงต่อนักบินและนักดับเพลิงอันเนื่องมาจากความปั่นป่วนที่ทรงพลังของมัน

เมฆ Pyrcocumulus และ pyrocumulonimbus เป็นเมฆที่เกิดได้ทั่วไป นักวิทยาศาสตร์ที่ U.S. Naval Research Laboratory (NRL) องค์การนาซาและสถาบันวิจัยต่างๆ ติดตามปรากฏการณ์เมฆดังกล่าวนี้ทุกปี แต่ขนาดและความเข้มข้นของเมฆเพลิงที่เกิดขึ้นในออสเตรเลีย นักวิทยาศาสตร์หลายคนกล่าวว่าเป็นปรากฏการณ์ที่ทุบสถิติ

Michael Fromm นักอุตุนิยมวิทยาและเพื่อนร่วมงานของเขาที่ NRL นับจำนวนพายุไฟมากกว่า 20 เหตุการณ์ในช่วงสัปดาห์สุดท้ายของเดือนธันวาคมและสัปดาห์แรกของเดือนมกราคม 2563 Fromm กล่าวว่า “จากการวัดของเรา นี่คือการเกิดพายุไฟโรคิวมูโลนิมบัสที่รุนแรงที่สุดในออสเตรเลีย และการคาดการณ์ถึงสภาพอากาศที่สุดขั้วมากขึ้นในวันต่อๆไป ก็จะอาจจะมีพายุเพลิงนี้มากขึ้นอีก

เมฆไฟได้ยกกลุ่มควันไฟป่าสูงขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ ดาวเทียม CALIPSO บันทึกควันไฟป่าลอยตัวอยู่สูง 15 ถึง 19 กิโลเมตร (9 ถึง 12 ไมล์) ในวันที่ 6 มกราคม 2563—สูงพอที่จะถึงชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์(stratosphere)

Fromm กล่าวว่า “อาจเร็วเกินไปที่จะเทียบเคียงและจัดลำดับควันไฟนี้เพราะว่ากลุ่มควันไฟแบบนี้ลอยสูงขึ้นในช่วงสัปดาห์ จากหลักฐานเบื้องต้นระบุว่าเหตุการณ์เป็นห้าอันดับต้นของกลุ่มควันไฟทั้งหมดเท่าที่มีการบันทึกมาในอดีตในแง่ของความสูง ปริมาตรควันไฟโดยรวมที่เข้าสู่บรรยากาศชั้นสตราโตเฟียร์นั้นมากที่สุดเท่าที่มีการบันทึกในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา”

ภาพดาวเทียมในวันที่ 6 มกราคม(ด้านบน) จากเครื่องมือ Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) บนดาวเทียม Suomi NPP ทำให้เราเห็นความสูงของฝุ่นและควันที่บันทึกโดยเครื่องมือ Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization (CALIOP) บนดาวเทียม CALIPSO ภาพตัดขวางแสดงกลุ่มควันไฟบางและยาวข้ามมหาสมุทรแปซิฟิก ส่วนที่เป็นเมฆ(พื้นที่เป็นเฉด เล็กๆ ตรวจพบในระดับที่ต่ำกว่า 14 กิโลเมตร ภาพสีธรรมชาติ sunglint ที่เกิดจากการสะท้อนของแสงทิ้งพื้นที่สว่างในช่วงต่างๆ ภาพด้านล่างมาจากสถานีอวกาศนานาชาติแสดงกิจกรรรมไฟป่ารุนแรงในวันที่ 4 มกราคม 2563

เมื่อควันจากการระเบิดของภูเขาไฟขึ้นไปถึงชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ มันจะถูกจับตาอย่างใกล้ชิดโดยนักวิทยาศาสตร์เพราะมันสามารถทำให้เห็นการเย็นลงของชั้นบรรยากาศนับเดือนหลังจากนั้น ควันไฟป่ามีส่วนประกอบที่แตกต่าง เช่น มีคาร์บอนดำมากกว่าซัลเฟต ยังไม่มีความเข้าใจมากพอถึงผลต่อสภาพอากาศและสภาพภูมิอากาศ ควันไฟป่าที่สูงระดับนี้ในชั้นบรรยากาศอาจส่งผลทางเคมีของโอโซนในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์(stratospheric ozone)

โดยทั่วไป ควันที่ขึ้นไปถึงชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์จะอยู่ที่นั่นหลายเดือน นับตั้งแต่ การเกิดเมฆเพลิง เครื่องวัดบนดาวเทียมต่างๆ ได้ทำการบันทึกภาพของกลุ่มควันไฟที่ลอยข้ามมหาสมุทรแปซิฟิก

Colin Seftor นักวิทยาศาสตร์ที่ NASA Goddard Space Flight Center กล่าวว่า “นาซากำลังติดตามการเคลื่อนตัวของควันไฟป่าออสเตรเลียโดยใช้เครื่องมือวัดชนิดต่างๆ ควันไฟส่งผลกระทบอย่างมากต่อนิวซีแลนด์ ทำให้คุณภาพอากาศเลวร้ายลงในหลายเมือง และหิมะบนยอดเขากลายเป็นสีดำ พ้นไปจากนิวซีแลนด์ ควันไฟป่าออสเตรเลียเคลื่อนตัวไปไกลกว่าครึ่งโลก ข้ามไปยังอเมริกาใต้ เปลี่ยนท้องฟ้าให้หม่น เปลี่ยนสีดวงอาทิตย์ช่วงขึ้นและตก คาดว่า อย่างน้อยที่สุด ควันไฟป่าจะเคลื่อนตัวครบหนึ่งรอบเต็มและกลับวนมาอยู่เหนือท้องฟ้าออสเตรเลียอีกครั้ง”

NASA Earth Observatory images by Joshua Stevens, using data from the CALIPSO team, and VIIRS data from NASA EOSDIS/LANCE and GIBS/Worldview and the Suomi National Polar-orbiting Partnership. Story by Adam Voiland.