แอนตาร์กติกาละลายในวันที่ร้อนที่สุดที่มีการบันทึกในประวัติศาสตร์

ในวันที่ 6 กุมภาพันธุ์ 2563 สถานีตรวจวัดสภาพอากาศรายงานอุณหภูมิที่ร้อนที่สุดเท่าที่มีการบันทึกในประวัติศาสตร์สำหรับทวีปแอนตาร์กติก เทอร์โมมิเตอร์ที่สถานีวิจัย Esperanza ด้านปลายสุดของคาบสมุทรแอนตาร์ติกขึ้นสูงถึง 18.3°C (64.9°F) หรือประมาณอุณหภูมิที่เมืองลอสแอนเจอลิสในวันเดียวกัน ความร้อนนำไปสู่การละลายของธารน้ำแข็งในบริเวณแถบนั้นในวงกว้าง

อุณหภูมิที่สูงขึ้นมาถึงในวันที่ 5 กุมภาพันธุ์ และยาวไปจนถึงวันที่ 13 กุมภาพันธุ์ ปี พ.ศ.2563 ภาพด้านบนแสดงการละลายของธารน้ำแข็งที่ปกคลุมเกาะ Eagle จับภาพโดยอุปกรณ์ Operational Land Imager (OLI) บนดาวเทียม Landsat 8 ในวันที่ 4 และ 13 กุมภาพันธุ์ พ.ศ.2563

ความร้อนแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในแผนที่ด้านล่าง ซึ่งแสดงอุณหภูมิในบริเวณคาบสมุทรแอนตาร์กติกในวันที่ 9 กุมภาพันธุ์ 2563 แผนที่ทำขึ้นจากแบบจำลอง Goddard Earth Observing System (GEOS) และแสดงอุณหภูมิอากาศในระดับที่สูงจากพื้น 2 เมตร (ประมาณ 6.5 ฟุต) พื้นที่สีแดงเข้มคือจุดที่แบบจำลองแสดงอุณหภูมิที่เกิน 10°C (50°F).

Mauri Pelto นักธารน้ำแข็งวิทยาที่ Nichols College สังเกตว่า ระหว่างปรากฎการณ์ความร้อน ธารนำแข็งประมาณ 1.5 ตารางกิโลเมตร ละลายกลายเป็นน้ำ(แสดงเป็นสีฟ้า) จาก แบบจำลองสภาพภูมิอากาศ เกาะ Eagle เจอกับการละลายของธารน้ำแข็งสูงสุด—30 มิลลิเมตร (1 นิ้ว)—ในวันที่ 6 กุมภาพันธุ์ ในภาพรวม พื้นที่ที่ธารน้ำแข็งปกคลุมบนเกาะ Eagle ละลาย 106 มิลลิเมตร(4 นิ้ว) จาก 6-11 กุมภาพันธุ์ ราวร้อยละ 20 ของการสะสมหิมะตามฤดูกาลในแถบนี้นั้นเกิดการละลายในเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นบนเกาะ Eagle

“ผมไม่เคยเห็นพื้นที่บนธารน้ำแข็งที่มีการละลายกลายเป็นแอ่งน้ำอย่างรวดเร็วนี้ในแอนตาร์กติกมาก่อน ” Pelto กล่าว “คุณสามารถเห็นปรากฏการณ์นี้ที่อะลาสกาหรือกรีนแลนด์ แต่ไม่ใช่ที่แอนตาร์ติก” เขายังใช้ภาพถ่ายดาวเทียมเพื่อติดตามการละลายบนพื้นผิวของธารน้ำแข็งรอบๆ พื้นที่ธารน้ำแข็ง Boydell

Pelto ตั้งข้อสังเกตุว่า การละลายอย่างรวดเร็วมีสาเหตุจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่สูงมากกว่าจุดเยือกแข็ง การที่อากาศอุ่นขึ้นเป็นเวลานานนั้นไม่ปรากฎขึ้นในแอนตาร์ติกจนกระทั่งมาถึงศตวรรษที่ 21 และกลายมาเป็นเรื่องปกติในช่วงปีสองปีที่ผ่านมา

อากาศที่ร้อนขึ้นในเดือนกุมภาพันธุ์ ปี พ.ศ.2563 มีสาเหตุจาก ปัจจัยด้านอุตุนิยมวิทยาหลายประการ แนวความกดอากาศสูงมีศุนย์กลางอยู่หนือเคปฮอนในช่วงต้นของเดือนและทำให้อุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้น โดยทั่วไป กระแสลม Southern Hemisphere westerlies ซึ่งเป็นแถบของกระแสลมแรงจัดที่พัดวนอยู่รอบทวีปช่วยกันคาบสมุทรจากมวลอากาศร้อน อย่างไรก็ตาม กระแสลมดังลมกล่าวอ่อนตัวลงทำให้อากาศอบอุ่นเขตร้อนข้ามทะเลใต้และเข้ามาถึงพืดน้ำแข็งได้ นอกจากนี้ อุณหภูมิผิวน้ำทะเลในพื้นที่ยังสูงกว่าค่าเฉลี่ยประมาณ 2-3 °C.

กระแสลม foehn winds ที่อุ่นและแห้งยังมีส่วนกับเหตุการณ์นี้ ลม Foehn เป็นกระแสลมกรรโชกแรงที่ทำให้เกิดลมพายุตามที่ลาดชันบนเทือกเขา และมักหอบเอาอากาศอุ่นมาด้วย ในเดือนกุมภาพันธุ์ที่ผ่านมา กระแสลมหมุนตะวันตกวิ่งเข้ามายังคาบสมุทร Antarctic Peninsula Cordillera และลมพัดขึ้นไปบนเทือกเขา อากาศที่เย็นโดยทั่วไปและรวมตัวกันเป็นฝนและเมฆหิมะ เมื่อมีไอน้ำรวมตัวกันเป็นน้ำหรือนำ้แข็ง ความร้อนจะถูกระบายออกสู่อากาศโดยรอบ อากาศที่อุ่นและแห้งนี้จะเคลื่อนที่ลงจากด้านหนึ่งของเทือกเขา นำเอาความร้อนมายังบางส่วนของคาบสมุทร อากาศที่แห้งขึ้นหมายถึงมวลเมฆที่ลอยต่ำน้อยลงและมีแสงอาทิตย์ส่องตรงลงมามากขึ้นทางด้านตะวันออกของเทือกเขา

Rajashree Tri Datta นักวิจัยด้านบรรยากาศที่ NASA’s Goddard Space Flight Center กล่าวว่า“สองสิ่งที่ทำให้การละลายของธารน้ำแข็งที่เกิดจากกระแสลม foehn (a foehn-induced melt) เกิดมากขึ้นคือลมที่แรงขึ้นและอุณหภูมิที่สูงขึ้น” การที่มีมวลอากาศอุ่นขึ้นในบรรยากาศทั่วไปและในมหาสมุทร เป็นเงื่อนไขที่เหนี่ยวนำให้เกิดเหตุการณ์กระลม foehn

คลื่นความร้อนในเดือนกุมภาพันธุ์เป็นสาเหตุประการหนึ่งของการละลายของพืดน้ำแข็งช่วงฤดูร้อนปี พ.ศ.2562-2563 จากความร้อนที่เกิดขึ้นในเดือนพฤศจิกายน 2562 และมกราคม 2563 “ถ้าคุณคิดว่ามันเป็นเหตุการณ์เดียวในเดือนกุมภาพันธุ์ มันก็ไม่สลักสำคัญอะไร ” Pelto กล่าว “มันสำคัญมากขึ้นเมื่อเหตุการณ์เหล่านี้เกิดถี่ขึ้น “

ที่มา : NASA Earth Observatory images by Joshua Stevens, using Landsat data from the U.S. Geological Survey and GEOS-5 data from the Global Modeling and Assimilation Office at NASA GSFC. Story by Kasha Patel.

รูโอโซน

โอโซนเป็นยากันแดดธรรมชาติของโลก ปกป้องสิ่งมีชีวิตให้พ้นจากรังสีอุลตราไวโอเลตที่มากเกินไป แต่ชั้นโอโซนของโลกได้ถูกทำลายจากสารเคมี chlorofluorocarbons ที่เราใช้ในเครื่องทำความเย็นและกระป๋องสเปรย์ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลของสารที่ทำลายชั้นโอโซน

ช่วงปลายทศวรรษ 1980 รัฐบาลทั่วโลกตระหนักถึงภัยของการทำลายชั้นโอโซนและมีการเจรจาพิธีสารมอลทรีออล ซึ่งเป็นสนธิสัญญาระหว่างประเทศที่ต้องการลดละเลิกการใช้สารเคมีทำลายโอโซน พิธีสารนี้ได้รวมถึงการให้นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการประเมินและรายงานสถานะของชั้นโอโซน โดยเฉพาะอย่างยิ่งรูโอโซนเหนือทวีปแอนตาร์กติกรายปี

ในเดือนมกราคม 2011 คณะเลขาธิการว่าด้วยโอโซนของโครงการสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาชาตินำเสนอรายงานฉบับล่าสุดและระบุว่า พิธีสารมอลทรีออลได้มีผลให้เกิดการปกป้องโอโซนในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์จากการถูกทำลาย…และทำให้เกิดผลประโยชน์ร่วมในการลดภาวะโลกร้อน

ภาพชุดข้างต้นนี้แสดงรูโหว่ชั้นโอโซนเหนือทวีปแอนตาร์กติกในวันที่มีการถูกทำลายมากที่สุดในปีต่าง ๆ กันสี่ปี หน่วยที่ใช้วัดความบางของโอโซนเป็นหน่วยดอปสัน(Dobson Units-DU). NASA’s Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) ทำการวัดจากช่วงปี 1979–2003 และ The Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI) Ozone Monitoring Instrument (OMI) ทำการวัดช่วงปี 2004–ถึงปัจจุบัน จากภาพ พื้นที่สีม่วงและสีฟ้าเข้มเป็นส่วนหนึ่งของรูโอโซน

วันที่ 17 กันยายน 1979 (ภาพซ้ายบน) ปีแรกที่มีการวัดชั้นโอโซนโดยดาวเทียม ระดับของโอโซนอยู่ที่ 194 DU วันที่ 7 ตุลาคม 1989 (ภาพขวาบน) ปีที่พิธีสารมอนทรีออลมีผลบังคับใช้ ระดับโอโซนลดลงเป็น 108 DU ในวันที่ 9 ตุลาคม 2006(ภาพซ้ายล่าง) ชั้นโอโซนลดอยู่ที่ระดับ 82 DU และในวันที่ 1 ตุลาคม 2010 มีค่าเพิ่มเป็น 118 DU

ค่าต่ำที่สุดทีี่มีการวัด(ชั้นโอโซนมีความหนาที่สุด) อยู่ที่ 73 DU ในวันที่ 30 กันยายน 1994 ในขณะที่รูโหว่ที่ใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นในวันที่ 29 กันยายน 2000 โดยที่พื้นที่ชั้นโอโซนที่ถูกทำลายขยายกว้างครอบคลุมพื้นที่ 29.9 ล้านตารางกิโลเมตร รูโหว่โอโซนโดยเฉลี่ย (วัดในช่วงระยะเวลา 1 เดือน คือ วันที่ 7 กันยายนถึง 13 ตุลาคม 2006 ซึ่งพื้นที่ชั้นโอโซนที่ถูกทำลายมีขนาด 26.2 ล้านตารางกิโลเมตร ขนาดรูโหว่โอโซนเฉลี่ยในปี 2010  อยู่ที่ 22.2 ล้านตารางกิโลเมตร

ในรายงานล่าสุดปี 2010 ที่ปรึกษาวิทยาศาสตร์ของพิธีสารมอนทรีออลพบว่า:

  • โอโซนทั่วโลกและชั้นโอโซนในอาร์ติกและแอนตาร์กติกนั้นไม่ลดลงอีกต่อไป แต่ก็ยังไม่เพิ่มขึ้น
  • คาดว่าชั้นโอโซนนอกเขตขั้วโลกจะกลับคืนสู่ระดับเดิมก่อนปี 1980 ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งก่อนกลางศตวรรษนี้ การกลับคืนอาจถูกเร่งโดยภาวะการเย็นลงของชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์จากผลของก๊าซเรือนกระจก
  • คาดว่าชั้นโอโซนเหนือทวีปแอนตาร์กติกาจะฟื้นกลับคืนได้ในเร็วๆ นี้
  • ผลกระทบของโอโซนเหนือแอนตาร์ติกต่อบรรยากาศผิวโลกกลายมาเป็นหลักฐานในเรื่องแบบแผนของอุณหภูมิและลมพื้นผิวโลก
  • ในแถบละติจูดกลาง รังสีอุลตราไวโอเลตพื้นผิวนั้นมีความคงที่ในช่วงทศวรษที่ผ่านมา