คลื่นความร้อนในแคลิฟอร์เนียเร่งวิกฤตไฟป่ามหากาฬ

6 กันยายน 2563

ช่วงต้นเดือนกันยายน 2563 คลื่นความร้อนแบบเข้มข้นทำลายสถิติอุณหภูมิที่เคยมีมาในหลายพื้นที่ทางแคลิฟอร์เนียตอนใต้ สภาพที่แห้งและร้อนเป็นตัวช่วยโหมการเกิดไฟที่มีอยู่ก่อนแล้วและการเกิดไฟใหม่ ที่เผาทำลายพื้นที่นับหมื่นเอเคอร์ จากงานวิจัยที่ตีพิมพ์เมื่อเร็วๆ นี้ ระบุว่าสภาวะสุดขั้วเหล่านี้สอดคล้องกับแนวโน้มระยะยาวของคลื่นความร้อนที่เข้มข้นและยาวนานมากขึ้นในทางตอนใต้ของแคลิฟอร์เนีย

แผนที่ด้านบนแสดงถึงแบบแผนการกระจายตวัของอุณหภูมิอากาศทั่งทั้งสหรัฐอเมริกาในวันที่ 6 กันยายน 2563 เมื่อพื้นที่ทางตะวันตกเฉียงใต้ส่วนใหญ่เผชิญกับคลื่นความร้อนอย่างมาก แผนที่มาจากแบบจำลอง Goddard Earth Observing System (GEOS) และนำเสนอถึงอุณหภูมิอากาศในระดับที่สูงจากพื้น 2 เมตร (ประมาณ 6.5 ฟุต) บริเวณสีแดงเข้มแสดงอุณหภูมิที่มีค่าเกิน 113°F (45°C)

ในวันที่ 6 กันยายน 2563 เวลาประมาณบ่ายโมงครึ่ง เมืองลอสแองเจลิสบันทึกอุณหภูมิสูงสุดเท่าที่เคยมีมาได้ถึง 121°F (49°C) ที่ Woodland Hills อีกหลายเมือง เช่น Paso Robles และ Palmdale ก็ทุบสถิติอุณหภูมิรายวันเช่นเดียวกัน

แผนที่ด้านล่างแสดง อุณหภูมิพื้นผิว(land surface temperatures) ในวันที่ 6 กันยายน บริเวณอุทยานแห่งชาติ San Bernardino ข้อมูลที่ได้มาจากเครื่องมือ ECOsystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment บนสถานีอวกาศของนาซา(ECOSTRESS)ซึ่งวัดรังสีความร้อนที่แผ่ออกมาจากพื้นผิวโลก ในที่นี้ อุณหภูมิพื้นผิว จะเป็นคนละอย่างกันกับอุณหภูมิอากาศ : อุณหภูมิพื้นผิวจะบอกให้เราทราบว่า เรารับสัมผัสความร้อนของผิวโลกอย่างไร บางครั้ง สามารถร้อนได้มากกว่าเย็นได้มากกว่าอุณหภูมิอากาศ (แผนที่จับภาพไฟป่า the El Dorado fire ซึ่งเผาทำลายพื้นที่มากกว่า 11,000 เอเคอร์และสามารถควบคุมได้ราว 19 % ในวันที่ 9 กันยายน)

6 กันยายน 2563

ความร้อนสุดขั้วเกิดขึ้นหลังจากมีคลื่นความร้อนที่ทุบสถิติอีกอันหนึ่งในแคลิฟอร์เนียเมื่อหลายสัปดาห์ก่อนหน้านี้ ในเดือนสิงหาคม 2563 พื้นที่ในแถบ Death Valley มีอุณหภูมิพุ่งสูงถึง 130 องศาฟาเรนไฮต์—โดยน่าจะเป็นอุณหภูมิสูงสุดของโลกเท่าที่มีการบันทึกโดยเครื่องมือวัด สภาวะอุณหภูมิสุดขั้วแผ่กระจายเข้าไปปะทะกับความชื้นในภูมิภาคกึ่งร้อนชื้นซึ่งทำให้เกิดพายุฤดูร้อน ฟ้าผ่า และการเกิดไฟป่านับร้อยแห่ง ทั่วทั้งรัฐแคลิฟอร์เนีย

Glynn Hulley นักวิจัยด้านสภาพภูมิอากาศที่ Jet Propulsion Laboratory ของนาซาบอกว่า คลื่นความร้อนแบบสุดขั้วที่เกิดขึ้นนี้ไม่น่าแปลกใจแต่อย่างใด คลื่นความร้อนหมายถึงช่วงเวลาเมื่ออุณหภูมิในพื้นที่เกินค่าเฉลี่ยอุณหภูมิ(ที่มีการบันทึกในอดีตมาจนถึงปัจจุบัน)เป็นเวลาสองวันหรือมากกว่า “คลื่นความร้อนจะเกิดบ่อยขึ้น ยาวนานมากขึ้น และอุณหภูมิและความชื้นในเวลากลางคืนจะเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะในเขตเมืองอย่างเช่น แอ่งลอสแองเจลิส(the Los Angeles basin)”

Hulley และเพื่อนร่วมงานตีพิมพ์งานวิจัยในเดือนกรกฏาคม 2563 แสดงให้เห็นว่า นับจากปี ค.ศ. 1950 ถึง 2020 คลื่นความร้อนในทางตอนใต้ของแคลิฟอร์เนียจะเกิดบ่อยขึ้น ยาวนานและเข้มข้นมากขึ้นได้อย่างไร โดยการใช้ข้อมูลภาคพื้นดินจาก National Oceanic and Atmospheric Administration ทีมวิจัยทำการตรวจสอบอุณหภูมิของเมืองและพื้นที่ชนบท ทั้งบริเวณชายฝั่งทะเลและพื้นที่ตอนใน การเกิดคลื่นความร้อนจะมีมากที่สุดในพื้นที่เมืองตอนใน เช่น ลอสแองเจลิส เนื่องจากอยู่ห่างจากการพัดพาของกระแสลมชายฝั่งทะเลและพื้นที่ของเมืองนั้นเป็น “เกาะความร้อน” มีพืชพรรณที่ดูดซับความร้อนน้อยลงและพื้นที่ผิวที่รับความร้อนและแผ่รังสีความร้อนออกมาในช่วงกลางวันมากขึ้น

กราฟด้านล่างแสดงจำนวนคลื่นความร้อนต่อปี ระยะเวลา และความเข้มข้นของคลื่นความร้อนในพื้นที่เมืองตอนในระหว่างปี ค.ศ. 1950 ถึง 2020 เส้นประแสดงค่าเฉลี่ยของนิยามคลื่นความร้อน 3 แบบ ซึ่งยอมรับโดยชุมชนวิทยาศาสตร์ พื้นที่ระบายสีแสดงความเบี่ยงเบนไปจากค่าปกติ ส่วนความเข้มนั้นคำนวณจากค่าอุณหภูมิสูงสุดของคลื่นความร้อนหักออกจากอุณหภูมิคลื่นความร้อนโดยเฉลี่ย

ค.ศ.1950 – 2020

Hulley และทีมงานพบการพุ่งสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของการเกิดขึ้นของคลื่นความร้อนในช่วงที่มีความแห้งแล้งรุนแรง โดยเฉพาะ ภัยแล้งปี ค.ศ.2012-2016 ในแคลิฟอร์เนีย ในช่วงเวลาดังกล่าว คลื่นความร้อนเพิ่มขึ้นจาก 4 เท่า เป็น 6 เท่าต่อปี และระยะเวลาที่เกิดคลื่นความร้อนก็เพิ่มขึ้นจาก 5 วันเป็น 6 วันโดยเฉลี่ย

สาเหตุหลักของการเพิ่มขึ้นของคลื่นความร้อนคืออุณหภูมิเวลากลางคืนที่อุ่นขึ้นในแคลิฟอร์เนียตอนใต้ โดยเพิ่มขึ้นประมาณ 0.41°C ต่อทศวรรษ แนวโน้มดังกล่าวนี้จะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าเมื่อรวมค่าความชื้น(เช่น ดัชนีความร้อน เป็นต้น)เข้าไปด้วย

Brian Kahn นักวิจัยที่ Jet Propulsion Laboratory กล่าวว่า “คลื่นความร้อนที่ทำให้ผู้คนต้องเสียชีวิตจะเป็นคลื่นความร้อนในช่วงกลางคืนที่อุ่นและมีความชื้นสูง และจะเป็นปรากฏการณ์ที่เป็นเรื่องปกติมากขึ้นต่อไป กลางคืนเป็นเวลาที่ร่างกายของเราต้องผ่อนคลาย(จากความร้อน) แต่คลื่นความร้อนเวลากลางคืนทำให้ร่างกายเราผ่อนคลายน้อยลง”

Hulley กล่าวว่า คลื่นความร้อนเดือนกันยายน 2563 นี้ อาจไม่ใช่คลื่นความร้อนครั้งสุดท้ายของปีนี้ การวิจัยพบว่า คลื่นความร้อนแคลิฟอร์เนียตอนใต้จะเกิดขึ้นก่อนและอยู่ได้นานกว่า อันเป็นผลจากฤดูกาลคลื่นความร้อนที่ยาวนานขึ้น ในกลางศตวรรษที่ 20 คลื่นความร้อนครั้งแรกมักจะเกิดขึ้นในเดือนพฤษภาคมและหยุดลงในช่วงปลายเดือนสิงหาคม ปัจจุบัน คลื่นความร้อนจะเริ่มเดือนมีนาคมและหยุดลงในราวปลายเดือนกันยายนหรือตุลาคม

Hulley กล่าวว่า“คลื่นความร้อนส่งผลอย่างมากต่อฤดูกาลไฟในแคลิฟอร์เนียตอนใต้ ซึ่งเกิดขึ้นมากในช่วงฤดูใบไม้ร่วงเมื่อลมทะเลทราย Santa Ana อันรุนแรง ทำให้ความแห้งแล้งทวีขึ้นและเกิดการแห้งตัวลงของพืชพรรณ”

ที่มา : NASA Earth Observatory images by Joshua Stevens, using GEOS-5 data from the Global Modeling and Assimilation Office at NASA GSFC, data from the ECOSTRESS science team at NASA/JPL-Caltech, and data from Hulley, G. C., Dousset, B., & Kahn, B. H. (2020). Story by Kasha Patel.

ข้อมูลอ้างอิง

ควันไฟป่าพรุปกคลุมบอร์เนียว ก่อวิกฤตสภาพภูมิอากาศ มลพิษทางอากาศและผลกระทบสุขภาพ

September 14, 2019

หลังจากช่วงต้นฤดูกาลไฟอันเงียบงันในอินโดนีเซีย การขยายตัวของจุดเกิดไฟในกาลิมันตันและสุมาตราในช่วงเดือนกันยายน 2562 นี้ ก่อให้เกิดควันพิษหนาทึบจากการเผาไหม้ป่าพรุครอบคลุมไปทั่วทั้งภูมิภาค จากรายงานข่าว โรงเรียนหลายแห่งต้องปิดและหยุดการเรียน สานามบินหลายแห่งต้องยกเลิก เปลี่ยนเส้นทางและเลื่อนเที่ยวบินจากการที่หมอกควันไฟป่าขยายปกคลุมทั้งบอร์เนียวและสุมาตรา

ภาพจากเครื่องมือ MODIS(The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) บนดาวเทียม Aqua ของนาซา จับภาพเกาะบอร์เนียวในวันที่ 15 กันยายน 2562 ควันไฟป่าทำให้คุณภาพอากาศเลวร้ายมากขึ้นจนต้องมีการประกาศเตือนประชาชนถึงผลกระทบที่จะเกิดขึ้นต่อสุขภาพ จุดเกิดไฟจำนวนมากเกิดขึ้นในกาลิมันตันซึ่งมีพื้นที่มหาศาลเป็นดินป่าพรุ ดาวเทียม/ดูบันทึกภาพหลักฐานการเกิดไฟป่าพรุตลอดช่วงเดือนสิงหาคมที่ผ่านมา แต่จำนวนและความเข้มข้นของไฟป่าพรุขยายเพิ่มขึ้นในช่วงสัปดาห์แรกของเดือนกันยายน

ฤดูกาลไฟในกาลิมันตันและสุมาตราเกิดขึ้นเป็นประจำทุกปีในช่วงเดือนกันยายนและตุลาคมเนื่องจากมีการเผาเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรและเศษเหลือจากการทำไม้เพื่อแผ้วถางพื้นที่เพาะปลูกและเลี้ยงสัตว์ ในกาลิมันตัน ส่วนใหญ่จะเป็นการเตรียมพื้นที่เพื่อปลูกปาล์มน้ำมันและไม้โตเร็วสำหรับเยื่อกระดาษ เครื่องมือ The Operational Land Imager (OLI) บนดาวเทียม Landsat 8 จับภาพด้านล่าง แสดงให้เห็นไฟที่กำลังไหม้ในพื้นที่อุตสาหกรรมปาล์มทางตอนใต้ของบอร์เนียว

September 15, 2019

แผนที่ด้านล่างแสดงข้อมูลคาร์บอนอินทรีย์ในวันที่ 17 กันยายน 2652 ที่ทำขึ้นจากแบบจำลอง GEOS forward processing (GEOS-FP) ซึ่งประมวลผลจากข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม ภาพถ่ายทางอากาศและการสังเกตการณ์ภาคพื้นดิน ในการประมวลผลเพื่อหาคาร์บอนอินทรีย์ นักสร้างแบบจำลองใช้ข้อมูลละอองลอยและการเกิดไฟ แบบจำลอง GEOS forward processing (GEOS-FP) ยังใช้ข้อมูลอุณหภูมิอากาศ ความชื้นและลมเพื่อคาดการณ์พฤติกรรมของแนวควันไฟ ในกรณีนี้ ควันไฟจะกระจายตัวลอยอยู่ใกล้จุดเกิดไฟเนื่องจากกระแสลมอ่อน

แบบจำลอง GEOS forward processing (GEOS-FP) ก็มีลักษณะเดียวกับแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ คือการใช้สมการทางคณิตศาสตร์แสดงกระบวนการทางกายภาพเพื่อคำนวณหาว่าเกิดอะไรขึ้นบรรยากาศ แบบจำลอง GEOS forward processing (GEOS-FP) คำนวณตำแหน่งและความเข้มข้นของแนวควันไฟคาร์บอนอินทรีย์ทุกๆ 5 นาที แบบจำลองได้ดึงข้อมูลละอองลอยใหม่ทุกช่วง 3 ชั่วโมง ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาใหม่ทุกๆ 10 ชั่วโมง และข้อมูลการเกิดไฟใหม่ทุกๆ วัน

แผนที่ดินพรุได้มาจาก the Center for International Forestry Research’s Borneo Atlas ที่ระบุจุดเกิดไฟในพื้นที่ที่มีดินพรุ ไฟป่าพรุยากที่จะดับ และมีการเผาไหม้อยู่ใต้ดินเป็นเวลาหลายเดือนจนกว่าฤดูฝนจะมาถึง

September 17, 2019

ไฟป่าพรุปล่อยก๊าซและอนุภาคต่างๆ ออกมาจำนวนมาก รวมถึงคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และ PM2.5 คาร์บอนไดออกไซด์และมีเทนเป็นก๊าซเรือนกระจกตัวสำคัญที่ก่อวิกฤตสภาพภูมิอากาศ PM2.5 เป็นส่วนผสมของฝุ่นจิ๋วที่ส่งผลร้ายต่อสุขภาพ

PM2.5 เป็นอนุภาคชนิดหนึ่งของละอองลอยที่เรียกว่าคาร์บอนอินทรีย์(organic carbon) และคาร์บอนดำ(black carbon) ที่เป็นอันตรายเนื่องจากขนาดที่เล็กมากของมันที่ทะลุทะลวงเข้าปอดและเส้นเลือด การวิจัยด้านสุขภาพเชื่อมโยง black carbon เข้ากับโรคทางเดินหายใจ โรคหัวใจและการเสียชีวิตก่อนวัยอันควร หลักฐานยังระบุถึงความเป็นพิษของละอองลอยที่เป็น organic carbon อีกด้วย แม้ว่าการศึกษาถึงผลกระทบสุขภาพ

Robert Field นักวิทยาศาสตร์แห่ง NASA Goddard Institute for Space Studies ผู้ทำการศึกษาเรื่องไฟป่าพรุในอินโดนีเซียเพื่อทำความเข้าใจถึงตัวแปรทางอุตุนิยมวิทยาที่มีต่อการเกิดไฟป่า กล่าวว่าเหตุการณ์ครั้งนี้อาจเทียบเคียงได้กับวิกฤติไฟป่าพรุในปี 2558” งานของเขารวมถึงการผสามผสานการวัดแบบแผนการตกของฝนด้วยดาวเทียมเข้าไปในระบบการติดตามและเตือนภัยจากไฟป่าที่ใช้โดยกรมอุตุนิยมวิทยา สภาพภูมิอากาศและธรณีกายภาพของอินโดนีเซีย

Robert Field เพิ่มเติมว่าจุดเกิดไฟจากระบบ MODIS และ VIIRS ไม่สูงมากเมื่อเทียบกับปี 2558 เพราะว่าไฟป่าพรุเกิดช้ากว่า แต่การเพิ่มขึ้นของจุดเกิดไฟแบวันต่อวันสามารถเทียบเคียงได้กับปี 2558 อย่างไรก็ตาม ต้องไม่ลืมว่า ไฟป่าพรุเหล่านี้เผาไหม้อยู่ใต้ดิน และบางพื้นที่มีควันหนาทึบซึ่งเครื่องมือวัดบนดาวเทียมไม่สามารถตรวจจับได้

Robert Field เห็นว่า ในช่วงการเกิดไฟป่าพรุครั้งใหญ่สองครั้งในอินโดนีเซีย ปี 2540 และ 2558 สภาวะความแห้งแล้งจากปรากฏการณ์เอลนีโญเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้ไฟป่าพรุขยายวงกว้างเป็นวิกฤติ ในปี 2562 นี้ ปรากฎการณ์เอลนิโญเป็นกลาง แต่การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิผิวน้ำทะเลที่เรียกว่า Indian Ocean Dipole น่าจะเป็นส่วนหนึ่งของการเกิดความแห้งแล้งในปีนี้

อ้างอิง

NASA Earth Observatory images by Joshua Stevens, using Landsat data from the U.S. Geological Survey, GEOS-5 data from the Global Modeling and Assimilation Office at NASA GSFC, and MODIS data from NASA EOSDIS/LANCE and GIBS/Worldview. Story by Adam Voiland.

วิกฤตอาหารจากดินอันแห้งผาก

April 1 – 30, 2019

ความแห้งแล้งเกิดทั่วทั้งแอฟริกาตะวันตกหลังจากฤดูกาลของฝนในปลายปี พ.ศ.2561 และ 2562 ไม่อาจนำความชุ่มชื้นมาในพื้นที่ การไร้ซึ่งหยาดน้ำฟ้า(precipitation)นำไปสู่ วิกฤตทางอาหาร โดยที่แหล่งอาหารไม่เพียงพอกับคน

ท้ายที่สุด ฝนที่ตกน้อยลงทำให้ความชื้นในดินน้อยลง ความชื้นในดินที่น้อยลงโดยเฉพาะในช่วงฤดูกาลเพาะปลูกนั้นสามารถทำให้การเพาะปลูกพืชที่พึ่งน้ำฝนล้มเหลวได้ องค์ประกอบต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับความแห้งแล้งนี้สามารถตรวจจับได้จากอวกาศ ข้อมูลดาวเทียมและแบบจำลองพื้นผิวโลกจะช่วยเป็นฐานให้กับระบบติดตามภัยแล้งในภาคเกษตรกรรม ระบบเหล่านี้ใช้ในการเตือนถึงทุกภิกขภัยและลดความเสี่ยงในภูมิภาคที่ไร้ซึ่งความมั่นคงทางอาหาร

แผนที่ด้านบนแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงที่ผิดแผกไปของความชื้นในดินในเดือนเมษายน พ.ศ. 2562 แสดงถึงความแห้งแล้งและส่งผลต่อสภาพแวดล้อมในการเพาะปลูกพืชอย่างไร พื้นที่สีเขียวแสดงถึงปริมาณความชื้นในดินชั้นบนที่มีมากกว่าระดับปกติในเดือนเมษายน ส่วนบริเวณสีแดงแสดงปริมาณความชื้นในดินที่มีน้อยกว่า

ความชื้นในดินที่ต่ำนั้นเกิดขึ้นทั่วทั้งเขตจะงอยแห่งแอฟริกา(the Horn of Africa) หนึ่งในภูมิภาคที่เป็นเป้าหมายของเครือข่ายเตือนภัยด้านทุพภิกขภัย(the Famine Early Warning System Network, FEWS NET) ความแห้งแล้งนั้นมาจากปริมาณฝนที่น้อยกว่าปกติในช่วงฤดูฝน(Gu) สองคาบที่ผ่านมา ข้อมูลจาก FEWS NET ปริมาณฝน Gu ในช่วงเดือนพฤษภาคมลดลงเป็นครึ่งหนึ่งจากระดับปกติของฤดูฝน (เมษายนถึงมิถุนายน) ตามมาด้วยฤดูแล้ง(Deyr) ช่วงที่มีฝนน้อยมาก(ตุลาคมและพฤศจิกายน)

ในโซมาเลีย การตกของฝนกระจายเป็นจุดๆ มีสถานีตรวจวัดปริมาณน้ำฝนอยู่สองสามแห่งในทางตอนเหนือที่เก็บข้อมูลในเดือนเมษายน รายงานของ FAO มีคนมากกว่า 2 ล้านที่อาจเจอกับความอดหยากหิวโหยขึ้นรุนแรงในช่วงเดือนกรกฏาคมถึงกันยายน พ.ศ. 2562

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา โซมาเลียต้องเจอกับภัยแล้งยาวนาน ฝนทิ้งช่วงและไม่มีน้ำเพียงพอการเพาะปลูกและการปศุสัตว์ ภัยแล้งช่วงปี พ.ศ. 2559-2560 ทำให้ผลผลิตการเกษตรล้มเหลวครั้งใหญ่ ปศุสัตว์ล้มตาย และการอพยพหนีภัยแล้งของคนนับแสน

FEWS NET รายงานว่า โซมาเลียจะไปถึงขั้น “ภัยฉุกเฉิน” ของความไม่มั่นคงทางอาหาร ลำดับที่สี่ของห้าช่วง ตำ่กว่า“ทุพภิกขภัย” ช่วงที่สามคือ “วิกฤต” ซึ่งคาดว่าจะเกิดขึ้นในเอธิโอเปีย โซมาเลีย เคนยาและยูกันดา

NASA Earth Observatory image by Lauren Dauphin, using data from the Famine Early Warning Systems Network (FEWS NET) and the U.S. Geological Survey. Story by Kathryn Hansen.