แม่น้ำบนฟ้าไหลถล่มแคลิฟอร์เนีย

เพียงสี่วันหลังจากฝนตกหนักในแคลิฟอร์เนีย พื้นที่ก็เปียกชุ่มไปด้วยแม่น้ำบนฟ้า(atmospheric river) อีกสายหนึ่งในวันที่ 4 และ 5 มกราคม 2023 ความชื้นจำนวนมากจากมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อนทำปฏิกิริยากับระบบความกดอากาศต่ำที่ทวีกำลังแรงขึ้นอย่างรวดเร็วเหนือมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเฉียงเหนือ ทำให้เกิดพายุที่ก่อให้เกิดน้ำท่วม ต้นไม้หักโค่น และสายไฟฟ้าหักโค่น

จากข้อมูลของ National Weather Service พื้นที่ชายฝั่งของรัฐแคลิฟอร์เนียมีความเร็วลม 40 ถึง 80 ไมล์ต่อชั่วโมง ในตอนเย็นของวันที่ 4 มกราคม ความเร็วลมเกิน 100 ไมล์ต่อชั่วโมงใกล้ทะเลสาบทาโฮ ฝนตกประมาณ 1 ถึง 3 นิ้วในชุมชนใกล้กับซานตาครูซและซานฟรานซิสโกในตอนเย็นของวันที่ 4 มกราคม แต่พายุยังคงโปรยปรายลงมาในบริเวณอ่าวขณะที่เคลื่อนตัวไปทางตะวันออกในวันที่ 5 มกราคม บางพื้นที่ทางใต้ของบิกซูร์เห็นปริมาณน้ำฝนสูงถึง 6-8 นิ้วใน 24 ชั่วโมง

แผนที่นี้แสดงไอน้ำที่กลั่นตัวเป็นฝนในบรรยากาศ ณ เวลา 05.30 น. ตามเวลามาตรฐานแปซิฟิกของวันที่ 4 มกราคม 2566 ไอน้ำที่กลั่นตัวเป็นสายฝนคือปริมาณน้ำในแนวบรรยากาศ หากไอน้ำทั้งหมดควบแน่นเป็นของเหลว พื้นที่สีเขียวเข้มบนแผนที่บ่งบอกถึงแนวความชื้นที่ไหลเวียนจากมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อนไปยังชายฝั่งตะวันตก ทำให้แม่น้ำบนท้องฟ้านี้เป็นตัวอย่างของ “Pineapple Express” ภาพดังกล่าวได้มาจากGoddard Earth Observing System, Atmospheric Data Assimilation System (GEOS ADAS) ของ NASA ซึ่งใช้ข้อมูลจากดาวเทียมและแบบจำลองของกระบวนการทางกายภาพเพื่อคำนวณสิ่งที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ

แม่น้ำบนฟ้าที่ส่งให้แคลิฟอร์เนียเปียกโชกในช่วงไม่กี่วันที่ผ่านมาอาจถูกมองว่าเป็นการบรรเทาความแห้งแล้งอย่างต่อเนื่อง แม่น้ำบนท้องฟ้าเกิดขึ้นเป็นประจำในฤดูหนาว และมีปริมาณฝนและหิมะมากถึง 50 % ที่ตกในภาคตะวันตกของสหรัฐอเมริกา อย่างไรก็ตาม การไหลต่อเนื่องอย่างรวดเร็วของแม่น้ำในชั้นบรรยากาศทำให้ชุมชนเสี่ยงต่อน้ำท่วมและอาจทำให้เกิดดินถล่มได้

ภาพด้านบนบันทึกเมื่อวันที่ 4 มกราคม 2566 เวลา 13:20 น. เวลามาตรฐานแปซิฟิกโดย Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) บนดาวเทียม NOAA-20 แสดงให้เห็นว่าพายุกำลังทวีความรุนแรงขึ้น ซึ่งมีส่วนทำให้ความเร็วลมเพิ่มสูง เมื่อความกดอากาศในพายุไซโคลนละติจูดกลางลดลงอย่างรวดเร็วและลมแรงขึ้น พายุเหล่านี้อาจผ่านกระบวนการที่นักอุตุนิยมวิทยาเรียกว่า พายุที่มีแรงกดดันจากศูนย์กลางซึ่งตกลงจากท้องฟ้าโดยเฉลี่ยอย่างน้อย 1 มิลลิบาร์ต่อชั่วโมงเป็นเวลา 24 ชั่วโมง บางครั้งเรียกว่า “บอมบ์ไซโคลน”

ระบบสายส่งไฟฟ้าที่ถูกตัดขาดทำให้บ้านเรือนกว่า 170,000 หลังไม่มีไฟฟ้าใช้ ณ เช้าวันที่ 5 มกราคม ตามรายงานของ PowerOutage.us ไฟดับส่วนใหญ่พบในรัฐชายฝั่ง เช่น เมนโดซิโน โซโนมา และซานมาเทโอ

แม่น้ำบนฟ้าเป็นพายุแบบหนึ่งที่สร้างความเสียหายมากที่สุดในละติจูดกลาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับลมอันตรายที่มันสร้างขึ้น ตามการวิจัยที่นำโดย Duane Waliser จากห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratory ของ NASA Waliser และเพื่อนร่วมงานได้ตรวจสอบลมพายุที่ทำลายล้างมากที่สุดในรอบ 20 ปีที่ผ่านมา ซึ่งเป็นความเร็วสูงสุด 2 เปอร์เซ็นต์ในแง่ของความเร็วลมใกล้พื้นผิวโลก และพบว่าแม่น้ำบนท้องฟ้ามีความสัมพันธ์กับพายุเหล่านี้มากถึงครึ่งหนึ่ง

ขณะที่ชาวแคลิฟอร์เนียช่วยฟื้นฟูพื้นที่จากผลกระทบของระบบพายุล่าสุดนี้ ศูนย์พยากรณ์อากาศของ National Weather Service คาดว่าแม่น้ำบนท้องฟ้าจะเข้าถล่มพื้นที่รัฐแคลิฟอร์เนียมากขึ้นในวันที่ 7 และ 9 มกราคม 2566

NASA Earth Observatory images by Lauren Dauphin, using GEOS-5 data from the Global Modeling and Assimilation Office at NASA GSFC and VIIRS data from NASA EOSDIS LANCE, GIBS/Worldview, and the Joint Polar Satellite System (JPSS). Story by Emily Cassidy.

References & Resources

CNN (2023, January 5) A powerful storm slams California, killing a child. Now, more flooding and ferocious winds are on tap for the weather-ravaged state. Accessed January 5, 2023.
NASA (2017, February 21) In Atmospheric River Storms, Wind Is a Risk, Too. Accessed January 5, 2023.
NASA Earth Observatory (2023, January 3) Floodwater Inundates North-Central California. Accessed January 5, 2023.
NASA Earth Observatory (2020, February 8) Moisture Pummels the Pacific Northwest. Accessed January 5, 2023.
NASA Earth Observatory (2018, April 13) A Wet Weekend for Northern California. Accessed January 5, 2023.
National Weather Service, Bay Area, via Twitter (2023, January 5) Bay Area and Central Coast Rain and Wind Totals. Accessed January 5, 2023.
National Weather Service (2023, January 5) Quantitative Precipitation Estimates, 1-Day Observations. Accessed January 5, 2023.
National Weather Service, Weather Prediction Center, via Twitter (2023, January 4) Key Messages for Early January Atmospheric Rivers. Accessed January 5, 2023.
PowerOutage.us California. Accessed January 5, 2023.
Sacramento Bee (2023, January 5) Deadly ‘bomb cyclone’ topples trees, cuts power in San Francisco Bay Area. Accessed January 5, 2023.
Waliser, D., Guan, B. (2017) Extreme winds and precipitation during landfall of atmospheric rivers. Nature Geoscience 10, 179-183.