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

ความท้าทายสามประการว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

บทความนี้เรียบเรียงจากบทสรุปผู้บริหารในรายงาน Up in smoke? Asia and the Pacific. The threat from climate change to human development and the environment โดย Working Group on Climate Change and Development

ชะตากรรมของเหล่ามนุษยชาติอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเห็นได้ชัดเจนในทวีปเอเชีย ที่ซึ่งประชากรกว่า 60 เปอร์เซ็นต์หรือราวสี่พันล้านคนอาศัยอยู่ ประชากรมากกว่าครึ่งของทั้งหมดอาศัยอยู่ใกล้แนวชายฝั่ง ดังนั้นจึงได้รับผลกระทบโดยตรงจากระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น

การเปลี่ยนแปลงวัฎจักรน้ำในภูมิภาคซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศยังได้คุกคามความมั่นคงและความสามารถในการผลิตของระบบอาหาร (Food systems) ที่ประชากรต้องพึ่งพา จากการรับรู้ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นนี้ การประชุมครั้งสำคัญทั้งสองครั้งในปี 2007 และ 2008 เพื่อบรรลุข้อตกลงว่าด้วยภูมิอากาศโลกจึงจะจัดขึ้นในทวีปเอเชีย

ความเห็นร่วมกันทางวิทยาศาสตร์ (scientific consensus) ทั่วโลกล่าสุด จากคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ระบุว่า อากาศในทวีปเอเชียมีแนวโน้มจะร้อนขึ้นในช่วงศตวรรษนี้ อากาศที่ร้อนขึ้นจะตามมาด้วยรูปแบบของฝนที่รุนแรงและยากแก่การคาดการณ์ รวมไปถึงภัยแล้งและภาวะน้ำท่วมที่รุนแรงยิ่งขึ้น

คาดการณ์กันว่าพายุหมุนเขตร้อนจะทวีขนาดความรุนแรงและเกิดบ่อยยิ่งขึ้น ในขณะที่ลมมรสุม ซึ่งกำหนดระบบการเพาะปลูกจะแปรปรวนทั้งด้านความแรงและช่วงเวลาที่เกิด และที่ตลกร้ายก็คือ หากมลพิษจากภาคอุตสาหกรรมบางชนิดลดลง อากาศที่เย็นตัวลงชั่วคราวจากกลุ่มควันพิษที่ปกคลุมอยู่ กลับอาจเพิ่มอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ทว่า แค่การคาดการณ์สิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคตที่มีในขณะนี้ก็แย่พออยู่แล้ว

อย่างไรก็ตาม คำว่า “โลกร้อน” นั้นทำให้คนเข้าใจผิด ในขณะที่ภาวะเรือนกระจกทำให้โลกร้อนขึ้นโดยรวม ผลกระทบที่เกิดขึ้นกับสภาพภูมิอากาศและสภาพอากาศนั้นแตกต่างกันไปในแต่ละภูมิภาค พื้นที่อันกว้างใหญ่ของภูมิภาคเอเชียแปซิฟิคหมายความว่าทวีปประกอบไปด้วยเขตภูมิอากาศ (Climatic zones)ที่หลากหลายอย่างมาก ดังนั้น ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิ-อากาศจึงหลายหลากพอกัน ตั้งแต่เขตป่าไม้หนาแน่นอากาศหนาวเย็นทางตอนเหนือ (เอเชียเขตหนาว) จนถึงทะเลทรายในภูมิภาคที่ไม่มีทางออกสู่ทะเลบริเวณทวีปยูเรเชีย (the Eurasian continent) (เอเชียเขตแห้งแล้งและเขตกึ่งแห้งแล้ง) เขตอบอุ่นทางตะวันออกของทวีป (เอเชียเขตอบอุ่น) และภูมิภาคที่อุดมไปด้วยสิงสาราสัตว์และพืชพรรณในเอเชียเขตร้อน

ในบรรดาเขตภูมิอากาศต่างๆเหล่านี้ ภูมิภาคเขตแห้งแล้งและเขตกึ่งแห้งแล้งต้องเตรียมพร้อมรับปัญหาปริมาณน้ำที่ไม่เพียงพอและการขาดแคลนน้ำ (Water stress) ที่มากขึ้น ในขณะที่เอเชียเขตร้อน เขตอบอุ่น และเขตหนาวมีแนวโน้มต้องเผชิญกับภาวะน้ำท่วมที่เพิ่มขึ้น

หมู่เกาะแปซิฟิก ซึ่งกระจายตัวบนพื้นที่มหาสมุทรหลายพันตารางกิโลเมตร ส่วนใหญ่แล้วตั้งอยู่ในเขตร้อน ประเทศแปซิฟิกหลายประเทศเป็นเกาะรูปวงแหวนที่เกิดจากปะการัง (atolls) บนพื้นที่ต่ำและเกาะหลายเกาะซึ่งรวมตัวกันเป็นกลุ่มก้อน ประกอบด้วยพื้นที่ป่าเขตร้อน ป่าโกงกางและชายหาดที่เรียงรายด้วยต้นปาล์ม ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นซึ่งเป็นผลจากการขยายตัวของปริมาณน้ำในมหาสมุทรเนื่องจากความร้อน (Thermal expansion of ocean water) รวมทั้งธารน้ำแข็งและพืดน้ำแข็งขั้วโลกที่ละลายนั้น ทำให้ชุมชนหลายชุมชนที่อาศัยอยู่บนเกาะเหล่านี้ได้กลายเป็นเหยื่อของผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศแล้ว

ในขณะเดียวกัน ปัจจัยหลายๆ ประการเป็นสาเหตุของความเครียดจากสภาวะแวดล้อม (Environmental stress) ที่เติบโตเพิ่มขึ้นแบบก้าวกระโดด (exponential rise) ซึ่งได้ทำให้มนุษย์และระบบนิเวศน์เปราะบางต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมากขึ้นตามลำดับ ปัจจัยเหล่านี้ประกอบไปด้วย มลพิษทางอากาศและน้ำ การขาดแคลนน้ำ และการบริโภคที่สูงขึ้นอย่างมาก ซึ่งเมื่อประกอบกับการผลิตสินค้าเป็นจำนวนมาก (mass production) เพื่อป้อนตลาดโลกแล้ว ได้สร้างภูเขาขยะกองโตขึ้นเรื่อยๆ

ความแปรปรวนของภูมิอากาศตามธรรมชาติเป็นสิ่งที่เห็นได้ชัดเจนมากในภูมิภาคนี้ โดยเฉพาะปรากฏการณ์เอลนิโญและความผันผวนของระบบภูมิอากาศบริเวณซีกโลกใต้ (El-Niño-Southern Oscillation) หรือ ENSO และปรากฏการณ์ลมมรสุมเอเชีย (Asian monsoon phenomena) ทั้งสองปรากฏการณ์เป็นผลจากความสัมพันธ์ระหว่างชั้นบรรยากาศและมหาสมุทร และมีผลกระทบในวงกว้าง ถึงแม้ว่า ENSO จะส่งผลกระทบต่อทั้งโลก แต่ก็ถือเป็นลักษณะเด่นของสภาพภูมิอากาศในภูมิภาคเอเชีย-แปซิฟิก

ระหว่างที่เกิดปรากฏการณ์เอลนิโญ เมื่อน้ำในมหาสมุทรแปซิฟิกอุ่นขึ้น ภัยแล้งก็เกิดขึ้นทั่วไปในหมู่เกาะอินโดนีเซีย ทำให้ความเสี่ยงที่จะเกิดไฟป่าสูงขึ้น การที่ลมมรสุมเอเชียอ่อนกำลังลงอันเป็นผลจากปรากฎการณ์ ENSO และเปลี่ยนตำแหน่งการเกิดเข้าใกล้เส้นศูนย์สูตรมากขึ้น (Equator-ward shift) มักจะนำภัยแล้งฤดูร้อนมาสู่แคว้นทางตะวันตกเฉียงเหนือและตอนกลางของประเทศอินเดียและทำให้ฝนตกหนักในแว่นแคว้นทางตะวันออกเฉียงเหนือ แบบจำลองการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate models)

คาดคะเนว่า ปรากฎการณ์ ENSO ที่ทวีขนาดและความรุนแรงจากภาวะโลกร้อนมีแนวโน้มทำให้ลมมรสุมเอเชียอ่อนกำลังลง แต่ผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นยังไม่สามารถคาดเดาได้ รวมทั้งงานวิจัยบางชิ้นได้ชี้ให้เห็นว่า การหดตัวของพื้นที่ปกคลุมด้วยหิมะในบริเวณทวีปยูเรเชียอาจส่งผลตรงกันข้ามและทำให้ลมมรสุมมีกำลังสูงขึ้น แต่การเปลี่ยนแปลงทั้งสองทางก็ยังคงเพิ่มความกดดันให้มนุษย์ต้องปรับตัวไม่ต่างกัน

มีความเห็นพ้องต้องกันมากขึ้นเรื่อยๆ เกี่ยวกับความท้าทายที่ทวีปเอเชียต้องเผชิญในปัจจุบันและสิ่งที่จำเป็นในการรับมือ  เรายังคงมีเหตุผลให้ตั้งความหวังได้  เพราะในขณะนี้เรามีความรู้และความเข้าใจมากพอที่จะบอกได้ว่าสาเหตุหลักของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคืออะไร เราจะบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้อย่างไร และเราจะเริ่มต้นปรับตัวอย่างไร

มีมาตรการด้านบวก (positive measures) ที่ดำเนินการอยู่ในปัจจุบันโดยภาครัฐ ภาคประชาสังคม และประชาชนทั่วไป เพื่อช่วยหลีกเลี่ยงหรือลดผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เช่น การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การจัดการแหล่งน้ำทางเลือก (Alternative water) และระบบจัดสรรพลังงาน การจัดการระบบนิเวศน์ในเชิงยุทธศาสตร์ (strategic ecosystems) และพื้นที่คุ้มครอง การเพิ่มขีดความสามารถในการจัดการกับความเสี่ยงภัยพิบัติ และการใช้เครื่องมือด้านกฎข้อบังคับและนโยบายอย่างมีประสิทธิผล ความท้าทายนั้นเห็นได้ชัดและทางแก้หลายทางก็เป็นที่รับรู้กันทั่วไป ประเด็นสำคัญจึงอยู่ที่การลงมือ

ความท้าทายที่สำคัญที่สุดสามประการคือ

1. เราจะชะลอและปรับเปลี่ยนสถานการณ์ที่เป็นผลมาจากผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคตได้อย่างไร?

2. เราจะดำรงชีวิตอยู่กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เป็นอันตรายในระดับที่ไม่สามารถหยุดยั้งได้อย่างไร?

3. เราจะออกแบบแบบ “ความก้าวหน้า” และ “การพัฒนามนุษย์” ที่ปกป้องและเป็นมิตรกับสภาพภูมิอากาศ( climate proof and climate friendly) และจัดสรรส่วนแบ่งทรัพยากรที่เราต้องพึ่งพาให้กับทุกคนอย่างยุติธรรมได้อย่างไร?

คำตอบนั้นอยู่ที่พวกเราทุกคน