เมื่อ”ฝุ่น” กับ “พายุ” มาเจอกัน

September 14 – 16, 2020

ในเดือนกันยายน 2563 ไฟป่าครั้งประวัติศาสตร์ตามแนวชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐ ทำให้กลุ่มฝุ่นควันไฟยกตัวขึ้นสูงขึ้นไปในชั้นบรรยากาศ อิทธิพลของกระแสลมบนพัดพาให้ฝุ่นลอยจากตะวันตกไปตะวันออก ดาวเทียมต่างๆ ทำการติดตามฝุ่นควันไฟป่าเมื่อมันแพร่กระจายครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของประเทศ อันตรายที่สอง พายุหมุนเขตร้อน(Tropical cyclones)—ก็ช่วยการกระจายตัวของฝุ่นควันที่ลอยตัวในระดับสูง ในขณะที่พายุเคลื่อนตัวอยู่เหนือตอนกลางและตะวันออกเฉียงเหนือ(ของสหรัฐ) ระหว่างวันที่ 14-16 กันยายน

ภาพชุดด้านบนแสดงความเข้มข้นและการกระจายตัวของ black carbon ซึ่งเป้นละอองลอย(aerosol) ที่พบในควันไฟป่าโดยที่มันฝ่าขึ้นไปจนถึงชั้นกระแสลมกรด(jet stream winds) กระจายทั่วทั้งสหรัฐ ข้อมูล black carbon มาจากแบบจำลอง GEOS forward processing (GEOS-FP) ที่รวบรวมมาจากดาวเทียม ยานบินและระบบการสังเกตการณ์ภาคพื้นดิน ส่วนเครื่องมือ Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) บนดาวเทียม NOAA-NASA Suomi NPP จะบันทึกภาพของพายุ

เมื่อพายุเฮอร์ริเคน Paulette ก่อตัวขึ้นในมหาสมุทรแอตแลนติกในวันที่ 14 กันยายน การหมุนตัวของพายุช่วยให้ท้องฟ้าบริเวณโดยรอบปลอดโปร่ง ในวันที่ 15 กันยายน ฝุ่นควันไฟป่าเริ่มเคลื่อนตัวมาถึงขอบด้านนอกของพายุ Paulette จนถึงวันที่ 16 กันยายน พายุ Paulette เคลื่อนไปทางตะวันออกเฉียงเหนือ ใกล้กับ Newfoundland เปิดทางให้ฝุ่นขยายออกไปทางตะวันออก

ภาพชุดด้านบนที่แสดงถึงการกระจายตัวของฝุ่นควันไฟป่าเกือบทั่วทั้งสหรัฐฯ นี้ไม่ได้หมายถึงว่า มันจะมีผลกระทบต่อคุณภาพอากาศในระดับพื้นดินเท่ากันทั้งหมด ในณะที่คนในรัฐแคลิฟอร์เนียและโอเรกอนที่อยู่ใกล้จุดการเกิดไฟป่าได้รับผลกระทบหนัก คุณภาพอากาศระดับพื้นผิวในพื้นที่ทางตะวันออกของสหรัฐฯ ยังอยู่ในระดับที่ดี ทั้งนี้เนื่องจากฝุ่นควันลอยและเคลื่อนตัวสูงในบรรยากาศ

อ้างอิงจาก NASA Earth Observatory images by Joshua Stevens, using GEOS-5 data from the Global Modeling and Assimilation Office at NASA GSFC and VIIRS data from NASA EOSDIS/LANCE and GIBS/Worldview and the Suomi National Polar-orbiting Partnership. Story by Adam Voiland.

แหล่งที่มาข้อมูล

ว่าด้วยละอองลอย(Aerosol)บนโลก

atmosphere_geo5_2018235

asia_geo5_2018235หายใจลึกๆ ถึงแม้ว่าอากาศจะดูแจ่มใส มันเกือบแน่นอนว่าเราได้หายใจเอาอนุภาคของแข็งและละอองของเหลวเข้าไป สสารที่มีอยู่ทั่วไปนี้รู้จักกันในชื่อ “ละอองลอย(aerosols) ซึ่งพบได้ทุกหนทุกแห่งในอากาศเหนือผิวมหาสมุทร ทะเลทราย เขตเทือกเขา ผืนป่า ทุ่งน้ำแข็งและระบบนิเวศทุกๆ แห่งระหว่างนั้น

หากเราเคยเห็นควันที่กระจายปกคลุมจากการเกิดไฟป่า เถ้าจากการระเบิดของภูเขาไฟและฝุ่นละอองในสายลม ที่เราเห็นนั่นแหละคือละอองลอย เครื่องมือวัดบนดาวเทียมหลายดวง เช่น  Terra, Aqua, Aura, and Suomi NPP  ก็เห็น (see) ละอองลอยเหล่านี้ด้วย โดยเป็นมุมมองที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงสูงจากพื้นผิวโลกนับร้อยกิโลเมตร แบบจำลองของ Nasa ที่เรียกว่า Goddard Earth Observing System Forward Processing (GEOS FP) ทำให้เราได้ภาพที่ครอบคลุมของละอองลอยที่กระจายไปทั่วชั้นบรรยากาศโลก

ภาพด้านบนเป็นผลของแบบจำลอง GEOS FP ในวันที่  23 สิงหาคม 2561 ในวันดังกล่าว มีแนวควันขนาดใหญ่ลอยอยู่เหนือทวีปอเมริกาเหนือและแอฟริกา พายุหมุนเขตร้อนสามลูกเคลื่อนตัวอยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิก และกลุ่มก้อนของฝุ่นขนาดใหญ่ลอยอยู่ในทะเลทรายของแอฟริกาและเอเชีย สามารถมองเห็นพายุได้ชัดในขดขนาดยักษ์ของเกลือทะเล (sea salt aerosol)แสดงเป็นสีฟ้าโดยมีลมยกตัวขึ้นสู่อากาศเป็นส่วนหนึ่งของสเปร์ยทะเล(sea spray) เขม่าดำ(Black carbon) (แสดงเป็นสีแดง)เป็นอนุภาคที่เกิดจากการเปาไหม้ การสันดาปของเครื่องยนต์และการปล่อยจากกิจกรรมอุตสาหกรรม ส่วนอนุภาคที่แบบจำลองได้จำแนกว่าเป็น “ฝุ่น” นั้นแสดงเป็นสีม่วง ภาพด้านบนยังแสดงถึงชั้นของข้อมูลแสงกลางคืน(night light data) ที่บันทึกโดยเครื่องมือวัด Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) บนดาวเทียม Suomi NPP ซึ่งแสดงให้เห็นถึงตำแหน่งที่ตั้งของเมืองต่างๆ

หมายเหตุ : ละอองลอยในภาพสองภาพด้านบนไม่ได้เป็นตัวแทนข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมโดยตรง แบบจำลอง GEOS FP เป็นเช่นเดียวกับแบบจำลองอากาศและสภาพภูมิอากาศทุกแบจำลอง กล่าวคือมีการใช้สูตรทางคณิตศาสตร์ที่นำเสนอถึงกระบวนการทางกายภาพเพื่อคำนวณว่ามีอะไรเกิดขึ้นบ้างในชั้นบรรยากาศในวันที่ 23 สิงหาคม การวัดคุณสมบัติทางกายภาพ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น ละอองลอย และกระแสลม เป็นสิ่งที่ต้องทำเป็นประจำและป้อนเข้าไปในแบบจำลองเพื่อทำการจำลองสภาพจริงของโลกให้ดีขึ้น

ข้อมูลบางส่วนมาจากการทำงานของดาวเทียม และข้อมูลอื่นๆ มาจากการเก็บรวบรวมโดยเครื่องมือวัดภาคพื้นดิน ข้อมูล Fire radiative power มาจากเครื่องมือวัด Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) บนดาวเทียม Aqua และ Terra นั้นเป็นข้อมูลดาวเทียมชุดหนึ่งที่นำมาใช้ในแบบจำลองโดยตรง

เหตุการณ์ที่ปรากฎอยู่ในภาพด้านบนนั้นเป็นปัญหาที่ค่อนข้างรุนแรงในภาคพื้นดิน ในวันที่ 23 สิงหาคม ชาวเกาะฮาวายต้องเผชิญกับพายุฝนที่กระหน่ำนำไปสู่น้ำท่วมและดินถล่มเมื่อพายุเฮอริเคนเลน  (Hurricane Lane) เข้าถล่ม ในขณะที่พายุหมุนเขตร้อนสองลูกคือ โซลิก(Soulik) และชิมารอน(Cimaron)พัดเข้าจ่อเกาหลีใต้และญี่ปุ่น แนวควันที่ลอยอยู่เหนือแอฟริกาตอนกลางเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นตามฤดูกาล(seasonal occurrence) ส่วนใหญ่เกิดจากการแผ้วถางพื้นที่เพาะปลูกและเลี้ยงสัตว์ ควันไฟที่ลอยอยู่เหนือทวีปอเมริกาเหนือมาจากไฟป่าขนาดใหญ่ในแคนาดา (Canada) และสหรัฐอเมริกา(the United States).

อ่านเพิ่มเติม :

NASA Earth Observatory images by Joshua Stevens, using GEOS data from the Global Modeling and Assimilation Office at NASA GSFC. Story by Adam Voiland.

พายุหมุนเขตร้อนและพายุเฮอริเคนเกี่ยวข้องกับภาวะโลกร้อนหรือไม่?

เป็นไปไม่ได้ที่จะเชื่อมโยงความสัมพันธ์ของเหตุการณ์สภาพภูมิอากาศอันใดอันหนึ่ง รวมถึงพายุแคทรีน่ากับภาวะโลกร้อน มีพายุเฮอริเคนจำนวนมากที่มีขนาดและกำลังเทียบเท่ากันเกิดขึ้นทั่วแอตแลนติกในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา การทำลายที่น่าสะพรึงกลัวที่นิวออร์ลีนนั้นมิใช่เป็นผลจากความรุนแรงของพายุแคทรีน่าเท่านั้น หากรวมถึงแนวเส้นทางพายุ ความอ่อนแอของคันกั้นน้ำ และปัจจัยอื่นๆ ด้วย แต่กระนั้นก็ตาม ผิวน้ำในอ่าวเม็กซิโกซึ่งเสริมแรงให้กับพายุแคทรีน่านั้นอุ่นขึ้น ก็ทุบสถิติที่เคยมีการบันทึกไว้ เห็นได้ว่าแถบเส้นศูนย์สูตรเป็นส่วนหนึ่งของแนวโน้มระดับโลกในการที่มหาสมุทรร้อนขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับการร้อนขึ้นของบรรยากาศ การศึกษาจำนวนมากพบว่า ความเข้มข้นของเฮอริเคนนั้นเพิ่มขึ้นนับตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา