การละลายของชั้นน้ำแข็งที่ปกคลุมมหาสมุทรอาร์กติก-สถิติปี 2013

2013 Arctic Sea Ice Minimum

ข้อมูลที่ได้มาระหว่างปี 1978 – 2013
Color bar for 2013 Arctic Sea Ice Minimum

 

หลังจากฤดูร้อนที่หนาวเย็นผิดปกติในเขตซีกโลกด้านเหนือสุด พื้นที่ส่วนที่เป็นน้ำแข็งในมหาสมุทรอาร์กติกดูเหมือนจะมาถึงจุดต่ำสุดในวันที่ 13 กันยายน 2013 การวิเคราะห์ข้อมูลดาวเทียมโดย  the National Snow and Ice Data Center (NSIDC) แสดงให้เห็นว่า พื้นที่ส่วนที่เป็นน้ำแข็งของทะเลอาร์กติกหดตัวลงเป็น 5.10 ล้านตารางกิโลเมตร หรือ 1.97 ล้านตารางไมล์

พื้นที่ส่วนที่เป็นน้ำแข็งในมหาสมุทรอาร์กติกในเดือนกันยายนปี  2013 นี้  มีขอบเขตมากกว่าสถิติที่บันทึกไว้ในช่วงปีที่ผ่านมา ในเดือนกันยายน  2012  พื้นที่ส่วนที่เป็นน้ำแข็งในมหาสมุทรอาร์กติกมีขอบเขตเพียง 3.41 ล้านตารางกิโลเมตร (1.32 ล้านตารางไมล์) ซึ่งเป็นสถิติที่ต่ำสุด(ของพื้นที่ส่วนที่เป็นน้ำแข็ง)ที่มีการบันทึกข้อมูลโดยการสังเกตจากดาวเทียม

แม้ว่าการละลายของน้ำแข็งที่ปกคลุมมหาสมุทรอาร์กติกในปี 2013 จะน้อยกว่าในปี 2012 แต่ก็ถือเป็นระดับที่ต่ำที่สุดลำดับที่หก เท่าที่มีบันทึกข้อมูลโดยดาวเทียม การละลายของน้ำแข็งในมหาสมุทรอาร์กติกในปีนี้ยังคงเป็นไปตามแนวโน้มระยะยาวการละลายของน้ำแข็ง โดยมีอัตราการสูญเสียพื้นที่น้ำแข็งราวร้อยละ  12 ต่อรอบสิบปีนับตั้งทศวรรษที่ 1970 เป็นต้นมา และการละลายของน้ำแข็งเพิ่มมากขึ้นในอัตราเร่งหลังจากปี 2007 เป็นต้นมา

นาย Walt Meier นักธารน้ำแข็งวิทยาแห่ง NASA’s Goddard Space Flight Center กล่าวว่า  “ผมได้คาดไว้แล้วว่าพื้นที่ส่วนที่เป็นน้ำแข็งของมหาสมุทรอาร์กติกในปีนี้จะมากกว่าปีที่ผ่านมา เป็นแนวโน้มที่เกิดขึ้นเมื่อการละลายของน้ำแข็งซึ่งทำให้ส่วนที่เป็นพื้นที่น้ำแข็งลดลงต่ำสุด ในข้อมูลดาวเทียมของเรา พื้นที่น้ำแข็งที่ปกคลุมมหาสมุทรอาร์กติกไม่เคยมีสถิติต่ำสุดที่เกิดต่อเนื่องกันปีต่อปีมาก่อน

แผนที่แสดงให้เห็นถึงขอบเขตของน้ำแข็งที่ปกคลุมอาร์กติกในวันที่ 13 กันยายน 2013

ข้อมูลที่ได้มาระหว่างปี 1978 – 2013

 

ถึงแม้ว่าพื้นที่น้ำแข็งที่ปกคลุมอาร์กติกในเดือนกันยายน 2013 มีมากกว่าในปี 2012 แต่ก็ไม่ได้หมายถึงว่าจะเป็นปรากฏการณ์ “global cooling” หรือการที่น้ำแข็งที่ปกคลุมอาร์กติกนั้นกลับคืนมา กราฟด้านบนชี้ให้เห็นว่าพื้นที่น้ำแข็งที่ปกคลุมอาร์กติกนั้นลดลงปีต่อปีนับตั้งแต่ปี 1979 กราฟวัฐจักร(cycle plot) แสดงค่าเฉลี่ยของพื้นที่น้ำแข็งที่ปกคลุมมหาสมุทรอาร์กติกในช่วงฤดูกาลต่าง ๆ จากปี 1979 ถึง  2013

พื้นที่น้ำแข็งที่ปกคลุมมหาสมุทรอาร์กติกหดตัวและเพิ่มขึ้นตามฤดูกาล พื้นที่จะขยายเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงฤดูหนาวโดยเพิ่มขึ้นสุงสุดในเดือนมีนาคม ส่วนการละลายนั้นก็เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเช่นกัน โดยที่การละลายของน้ำแข็งทำให้พื้นที่น้ำแข็งลดลงต่ำสุดในเดือนกันยายน กราฟด้านล่างแสดงวัฐจักในคาบหนึ่งปี รวมถึงแนวโน้มระยะยาวและแนวโน้มในช่วง 2 ปีทีผ่่านมา

ข้อมูลที่ได้มาระหว่างปี 1978 – 2013

 

ในปี 2013 สภาพอากาศที่เย็นกว่าในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนทำให้ฤดูกาลของน้ำแข็งอาร์กติกเกิดขึ้นล่าช้าและการละลายนั้นมีน้อยลง อุณหภูมิที่เย็นกว่าราว 1 ถึง 3 องศาเซลเซียสเมื่อเทียบกับอุณหภูมิเฉลี่ย จากข้อมูลการสังเกตการณ์และการวิเคราะห์ด้วยแบบจำลองที่เรีกยว่า Modern Era Retrospective analysis for Research and Applications (MERRA). ฤดร้อนที่เย็นขึ้น ส่วนหนึ่งเนื่องมาจากพายุไซโคลนและระบบสภาพภูมิอากาศซึ่งนำเมฆมาปกคลุมและกันแสงแดดที่มำให้น้ำแข็งและน้ำมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น

พื้นที่น้ำแข็งที่ปกคลุมอาร์กติกในปัจจุบันนั้นบางลงเมื่อเทียบกับเมื่อหลายปีก่อน จากข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม การวัดโดยใช้คลื่นโซนาและข้อมูลที่รวบรวมจาก NASA’s Operation IceBridge ระบุว่า ความหนาของน้ำแข็งนั้นน้อยกว่าถึงร้อนละ 50 เมื่อเทียบกับความหนาในช่วงทศวรรษก่อน โดยที่ความหนาเฉลี่ยจากเดิมซึ่งอยู่ที่ 3.8 เมตร ในปี  1980 กลายมาเป็นความหนาเฉลี่ยที่ 1.9 เมตร เมื่อไม่นานมานี้

มหาสมุทรอาร์กติกเคยปกคลุมด้วยน้ำแข็งหลายชั้น น้ำแข็งชั้นที่อยู่รอดพ้นจากการละลายมาได้อย่างน้อยที่สุดในช่วง  2 ฤดูร้อน โดยทั่วไปจะมีความหนาราว 3 ถึง 4 เมตร ชั้นน้ำแข็งเก่าเหล่านี้ลดลงในอัตราที่เร็วกว่าชั้นน้ำแข็งใหม่

Joey Comiso นักวิทยาศาสตร์อาวุโสแห่ง NASA Goddard และผู้เขียนหลักในเรื่องการสังเกตน้ำแข็งในรายงานว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของ IPCC (the Intergovernmental Panel on Climate Change) กล่าวว่า “ชั้นนำแข็งที่บางกว่าจะละลายในอัตราที่เร็วกว่าชั้นน้ำแข็งที่หนากว่า ดังนั้นถ้าความหนาของชั้นน้ำแข็งในอาร์กติกลดลง พื้นที่ของน้ำแข็งที่ปกคลุมอาร์กติกก็จะลดลงด้วย ในอัตราที่มีการทำการสังเกตการณ์นี้ เป็นไปได้อย่างยิ่งว่า มหาสมุทรอาร์กติกจะปราศจากน้ำแข็งในช่วงฤดูร้อนภายในศตวรรษนี้”

Further Reading

  1. NASA Earth Observatory World of Change: Arctic Sea Ice.
  2. National Snow and Ice Data Center (2013, September 20) Arctic sea ice reaches lowest extent for 2013. Accessed September 20, 2013.

NASA Earth Observatory image by Jesse Allen, using data from the Advanced Microwave Scanning Radiometer 2(AMSR2) sensor on the Global Change Observation Mission 1st-Water (GCOM-W1) satellite. Sea ice line plot and cycle graph by Robert Simmon, NASA Earth Observatory, based on NSIDC data. Caption by Maria-José Viñas, NASA Earth Science News Team, and Mike Carlowicz, NASA Earth Observatory.

อุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลก

This slideshow requires JavaScript.

ช่วงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ (องศาเซลเซียส)

 

โลกกำลังร้อนขึ้น ไม่ว่าจะมาจากกิจกรรมของมนุษย์หรือความแปรปรวนของธรรมชาติ และหลักฐานบอกเราว่า มนุษย์เป็นตัวการสำคัญ เทอร์โมมิเตอร์ทั่วโลกตรวจวัดบักทึกอุณหภูมินับตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรมได้เริ่มต้นขึ้น

การวิเคราะห์โดยนักวิทยาศาสตร์ที่ NASA’s Goddard Institute for Space Studies (GISS) และภาพสไลด์ที่แสดงข้างต้น อุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกเพิ่มขึ้นโดยประมาณ 0.8 องศาเซลเซียส (1.4 องศาฟาเรนไฮท์) นับตั้งแต่ปี ค.ศ. 1880  ความร้อนที่เพิ่มขึ้นสองในสามเกิดขึ้นนับตั้งแต่ปี ค.ศ. 1975 ที่อัตราประมาณ 0.15-0.20 องศาเซลเซียสต่อทศวรรษ

คำถามคือ ทำไมเราต้องสนใจอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเพียงแต่หนึ่งองศา จะว่าไปแล้ว การผกผันของอุณหภูมิเกิดขึ้นหลายองศาในทุก ๆ วัน ในที่ที่เราอาศัยอยู่

บันทึกอุณหภูมิโลกนี้เป็นค่าเฉลี่ยทั่วทั้งผิวโลก อุณหภูมิที่เราประสบอยู่ทุกเมื่อเชื่อวันและในระยะเวลาสั้น ๆ นั้นสามารถเปลี่ยนแปลงขึ้นลงได้มากเนื่องจากเหตุการณ์ที่เป็นวัฐจักรที่เราสามารถทำนายได้ เช่น กลางวัน กลางคืน ฤดูร้อน ฤดูหนาว เป็นต้น และแบบแผนการตกของน้ำจากฟากฟ้า(precipitation) และการเคลื่อนที่ของลมที่ยากแก่การคาดการณ์

ส่วนอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกนั้นขึ้นอยู่กับว่ามีพลังงานเท่าไรที่โลกรับจากดวงอาทิตย์และมีจำนวนเท่าใดที่สะท้อนกลับจากผิวโลกออกสู่อวกาศ ปริมาณพลังงานดังกล่าวนี้มีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย รังสีความร้อนที่แผ่ออกจากผิวโลกนั้นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของชั้นบรรยากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งปริมาณของก๊าซเรือนกระจกที่เป็นตัวกักเก็บความร้อน

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลก 1 องศา นั้นจึงมีความสำคัญเพราะว่ามันต้องใช้ความร้อนปริมาณมหาศาลเพื่อที่จะทำให้มหาสมุทร ชั้นบรรยากาศ และแผ่นดินอุ่นขึ้น ในอดีต อุณหภูมิที่ลดลง 1 ถึง 2 องศา ทำให้โลกทั้งโลกอยู่ในยุคน้ำแข็งน้อย (the Little Ice Age) อุณหภูมิที่ลดลง 5 องศา นั้นเพียงพอที่จะฝังให้ทวีปอเมริกาเหนือให้อยู่ภายใต้ชั้นน้ำแข็งมหึมาเมื่อ 20,000 ปีก่อน

แผนที่ข้างบนแสดงถึงความแปรปรวนหรือความเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ มิใช่”อุณหภูมิสัมบูรณ์ (absolute temperature) แผนที่ชี้ให้เห็นว่า ภูมิภาคต่างๆ ของโลกร้อนขึ้นหนือเย็ยลงเท่าไรเมื่อเปรียบเทียบกับช่วงปี ค.ศ.1951-1980 ซึ่งใช้เป็นปีฐาน (ต้องไม่ลืมว่าอุณหภูมิอากาศเหนือพื้นผิวโลกในช่วงเวลาดังกล่าวอยู่ที่ราว ๆ 14 องศาเซลเซียส (หรือ 57 องศาฟาเรนไฮท์) โดยค่าความไม่แน่นอนนั้นอยู่ราวสิบเท่า) หรืออีกนัยหนึ่ง แผนที่พยายามจะบอกว่า ภูมิภาคต่างๆ ของโลกจะร้อนกว่าหรือเย็นกว่าเมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยของภูมิภาคนั้นในช่วงปี ค.ศ.1951-1980

ข้อมูลในแผนที่เริ่มจากปี ค.ศ.1880 เพราะการสังเกตการณ์ในระดับโลกไม่อาจทำได้ก่อนหน้านี้ มีการเลือกช่วงปี ค.ศ. 1951-1980 เนื่องจาก the U.S. National Weather Service ใช้ช่วง 3 ทศวรรษ (a three-decade period) เพื่อกำหนดค่าปกติหรืออุณหภูมิเฉลี่ย การวิเคราะห์อุณหภูมิของ GISS เริ่มในราวปี ค.ศ.1980 ดังนั้น ช่วง 3 ทศวรรษที่ผ่านมาล่าสุดคือปี ค.ศ.1951-1980 มันเป็นช่วงเวลาเดียวกับที่คนรุ่นผู้ใหญ่ในปัจจุบันได้เติบโตขึ้น จึงเป็นจุดอ้างอิงร่วมกันของคนจำนวนมากสามารถระลึกถึงได้

การทำการวิเคราะห์ GISS ใช้ข้อมูลที่อยู่จากสถานีอุตุนิยมวิทยา 6,300 แห่งทั่วโลก ตลอดจนดาวเทียมและเรือสังเกตการณ์อุณหภูมิพื้นผิวทะเล และสถานีวิจัยในแอนตาร์กติก ข้อมูลทั้งสามชุดนี้ถูกป้อนเข้าในโปรแกรมวิเคราะห์คอมพิวเตอร์ซึ่งสามารถให้สาธารณะชนดาวน์โหลดได้จากเว็บไซต์ของ GISS ซึ่งคำนวณแนวโน้มในความผันผวนของอุณหภูมิที่สัมพันธ์กับอุณหภูมิเฉลี่ยของเดือนเดียวกันในช่วงปี ค.ศ. 1951-1980

เป้าหมายของทีมนักวิทยาศาสตร์ที่ GISS คือต้องการให้ข้อมูลการประมาณการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่สามารถเปรียบเทียบกับการคาดการณ์ของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกอันเกี่ยวเนื่องกับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ ฝุ่นละออง(aerosols) และการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของดวงอาทิตย์

จากที่แผนที่แสดงให้เห็น ภาวะโลกร้อน(global warming) มิได้หมายถึง การที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 องศา ในทุกหนทุกแห่ง ในทุกๆ วันเวลา อุณหภูมิในแต่ละช่วงปีหรือช่วงทศวรรษอาจเพิ่มขึ้น 5 องศา ในภูมิภาคใดภูมิภาคหนึ่งและลดลงมา 2 องศาในอีกช่วงปีหรือช่วงทศวรรษหนึ่ง ฤดูหนาวที่เย็นยะเยือกสุดขั้วในที่ที่หนึ่งอาจตามมาด้วยฤดูร้อนสุด ๆ หรือฤดูกาลอันหนาวเย็นในพื้นที่หนึ่งอาจทำให้เกิดสมดุลโดยฤดูหนาวอันอบอุ่นในอีกพื้นที่หนึ่งของโลก

โดยทั่วไป การเกิดความร้อนจะอยู่ในแผ่นดินมากกว่าในมหาสมุทรเพราะน้ำดูดซับและคายความร้อนได้ช้ากว่า (thermal inertia) การเกิดความร้อนอาจแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงภายในมวลแผ่นดินและแอ่งมหาสมุทรแต่ละแห่ง

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา (ค.ศ.2000-2009) การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิบนผิวดินเกิดขึ้นร้อยละ 50 มากกว่าการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในมหาสมุทร ในกรณีของสหรัฐอเมริกา ในแถบยูเรเชียเกิดขึ้นสองในสามเท่า และในกรณีของอาร์กติกและคาบสมุทรแอนตาร์กติกเกิดขึ้นสามในสี่เท่า พื้นผิวมหาสมุทรที่เกิดความร้อนมากที่สุดคือมหาสมุทรอาร์กติก รองลงมาเป็นมหาสมุทรอินเดียและมหาสมุทรแปซิฟิกด้านตะวันตก ตามาด้วยมหาสมุทรแอตแลนติก

จากการวิเคราะห์ ปี ค.ศ. 1880 ถึง 1950 ดูเหมือนจะเย็นกว่า (มีสีฟ้ามากกว่าสีแดง) และเริ่มเย็นน้อยลงเมื่อเข้าสู่ช่วงทศวรรษ 1950s ทศวรรษในช่วงปีฐานนั้นไม่พบว่ามีความร้อนหรือเย็นเพราะใช้เป็นค่ามาตรฐานเทียบกับช่วงทศวรรษต่าง ๆ ที่มีการวัดค่า ระดับที่แตกต่างกันมากขึ้นระหว่างทศวรรษ 1940s และ 1970s อาจมาจากความแปรปรวนของธรรมชาติและโดยฝุ่นละออง(Aerosols) ที่ส่งผลให้เกิดการเย็นลง อันเป็นผลมาจากการเจริฐเติบโตทางเศรษฐกิจอย่างรวดเร็วหลังสงครามโลกครั้งที่สอง

เจมส์ แฮนเซน ผู้อำนวยการ GISS ระบุว่า การใช้เชื้อเพลิงจากซากดึกดำบรรพ์นั้นเพิ่มขึ้นในช่วงหลังสงครามด้วยเช่นกัน (ร้อยละ 5 ต่อปี) ผลคือก๊าซเรือนกระจกเพิ่มปริมาณมากขึ้น แต่เนื่องจากผลการทำให้เย็นลงของฝุ่นละออง(Aerosols) นั้นเป็นผลกระทบในทันที ในขณะที่ ก๊าซเรือนกระจกจะสะสมตวัอย่างช้า ๆ และใช้เวลานานกว่าในการสลายไปจากชั้นบรรยากาศ  แนวโน้มการเกิดความร้อนที่มากขึ้นในช่วงสามทศวรรษล่าสุดสะท้อนให้เห็นว่าอิทธิพลของการเกิดความร้อนจากก๊าซเรือนกระจกนั้นมามีมากขึ้นกว่าผลของฝุ่นละออง(Aerosols) ที่ทำให้เกิดความเย็นลง พร้อมๆ กับการที่ฝุ่นละอองนั้นลดปริมาณลงจากมาตรการควบคุมด้านสิ่งแวดล้อม