ทำให้ประชาชนเข้าถึงแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ

Screen Shot 2558-06-29 at 7.54.31 AM Screen Shot 2558-06-29 at 7.54.53 AM

วันที่ 9 มิถุนายน 2558 องค์การนาซาปล่อยข้อมูลเรื่องการเปลี่ยนแปลงแบบแผนอุณหภูมิและการตกของฝนทั่วโลกจนถึงปี พ.ศ.2643 อันเป็นผลจากความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศของโลกที่เพิ่มขึ้น ข้อมูลขนาด 11 เทระไบต์ เปิดให้สาธารณะชนเข้าถึงอย่างเสรี และเป็นข้อมูลแสดงการคาดการณ์ที่สัมพันธ์ต่อความเป็นไปได้ในแต่ละกรณีเมื่อมีระดับความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น

ข้อมูลที่มีความละเอียดสูงซึ่งสามารถเห็นพื้นที่ในระดับชุมชนและเมือง และขนาดเวลาสามารถแบ่งย่อยลงได้เป็นในแต่ละวัน จะช่วยทำให้นักวิทยาศาสตร์และนักวางแผนเมืองทำการประเมินความเสี่ยงทางสภาพภูมิอากาศเพื่อความเข้าใจที่เพิ่มมากขึ้นและผลกระทบระดับท้องถิ่นของการเปลี่ยนแปลงระดับโลก

Ellen Stofan หัวหน้าทีมวิทยาศาสตร์ของนาซากล่าวว่า นาซากำลังทำงานในส่วนที่เกี่ยวข้องการเรียนรู้เรื่องโลกของเราจากข้อมูลอวกาศและสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ขึ้นเพื่อช่วยปกป้องอนาคตของมนุษยชาติ ข้อมูลชุดนี้ คนทั่งโลกสามารถเข้าถึงและจะเป็นเครื่องมือใหม่ที่ใช้ในการวางแผนเพื่อรับมือกับโลกที่ร้อนขึ้น

แผนที่ด้านบนแสดงแบบจำลองการคาดการณ์อุณหภูมิพื้นผิวแผ่นดินและมหาสมุทรที่สูงที่สุดในช่วงที่เวลากลางวันและกลางคืนเท่ากันของเดือนมิถุนายน(the June solstice) ในปี 2557 และ ปี 2642 แผนที่สร้างขึ้นจากชุดข้อมูลที่เรียกว่า NASA Earth Exchange Global Daily Downscaled Projections (NEX-GDDP) ซึ่งเป็นการรวมการวัดในอดีตที่ผ่านมาของข้อมูลแบบจำลอง general circulation model simulations 21 ชุด ในโครงการ Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 ซึ่งพัฒนาเพื่อนำไปใช้ในรายงานการประเมินของคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Intergovernmental Panel on Climate Change.) โซนสีแดงแสดงอุณหภูมิที่ระดับถึง 48 องศาเซลเซียสเหนือศูนย์ ส่วนโซนสีฟ้าแสดงอุณหภูมิที่ต่ำกว่า 48°C เมื่อนำแผนที่ทั้งสองมาเทียบกันจะสังเกตเห็นได้อย่างชัดเจนว่า บางพื้นที่ของโลกร้อนขึ้น

แบบจำลองการคาดการณ์ NEX-GDDP model ยังแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกและการตกของน้ำฟ้าเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรภายใต้กรณีต่างๆ ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก รวมถึงกรณีที่เป็นไปตามปกติและกรณีแบบสุดขั้วที่มีมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกออกมาเต็มที่ การคาดการณืนี้ให้รายละเอียดในระดับ 0.25 (25 กิโลเมตรหรือ 16 ไมล์) ครอบคลุมช่วงเวลาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1950 ถึง 2100.

ชุดข้อมูลใหม่นี้เป็นผลงานของ NASA Earth Exchange (NEX) ซึ่งเป็นงานวิจัยข้อมูลขนาดใหญ่ (a big-data research platform) ภายในศูนย์ NASA Advanced Supercomputing NEX ที่นำเอาซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ชั้นยอด แบบจำลองระบบโลก การจัดการ workflow และข้อมูลดาวเทียมมารวมกัน ประชาชนสามารถเข้าถึงข้อมูลและเครื่องมือการวิเคราะห์นี้ผ่านโครงการ OpenNEX บน Amazon Web Services ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่าง NASA กับ Amazon, Inc., เพื่อขยายให้ประชาชนเข้าถึงข้อมูลแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ

NASA Earth Observatory maps by Joshua Stevens, using Global Daily Downscaled Climate Projections from the NASA Earth Exchange (NEX). Caption compiled by Mike Carlowicz from a NASA news release.

โลกร้อนไม่ได้มีสาเหตุจากธรรมชาติหรอกหรือ?

การเปลี่ยนแปลงอย่างมากของสภาพภูมิอากาศที่เราเห็นในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา ไม่อาจพิสูจน์ด้วยตัวมันเองว่ามนุษย์มีส่วนเกี่ยวข้อง กลุ่มผู้สงสัยได้ใช้เรื่องนี้เพื่อจุดประเด็นสาเหตุที่ทำให้เกิดโลกร้อนขึ้น บรรยากาศของโลกได้ประสบกับการขึ้นลงของอุณหภูมินับครั้งไม่ถ้วนในช่วง 4,500 ล้านปีที่ผ่านมา การแกว่งขึ้นลงของอุณหภูมิอาจเป็นผลมาจากอะไรก็ได้ ตั้งแต่การระเบิดของภูเขาไฟ ไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ของรังสีดวงอาทิตย์ และการเปลี่ยนแปลงวงโคจรของโลก การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอดีตนี่เองเป็นคำถามที่หลายๆ คนตั้งข้อสงสัยว่า ภาวะโลกร้อนที่เกิดขึ้นในขณะนี้มีสาเหตุมาจากธรรมชาติ หรือเกิดจากสาเหตุอื่นกันแน่

ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา มีงานวิจัยที่ตอบประเด็นปัญหาต่างๆ เหล่านี้มากขึ้น ส่วนใหญ่ผ่านการดำเนินการของคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ซึ่งชี้ให้เห็นว่า “หลักฐานที่สมดุลบ่งชี้ว่า มนุษย์มีอิทธิพลชัดเจนต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ” รายงานการประเมินผลฉบับที่ 3 ในปี 2001 ชี้ชัดมากขึ้นว่า “มีหลักฐานใหม่ที่หนักแน่นมากขึ้นแสดงว่า ภาวะโลกร้อนที่สังเกตได้ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมานั้นเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของมนุษย์” ในรายงานการประเมินผลครั้งที่ 4 ในปี 2007 ระบุว่า“ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และไนตรัสออกไซด์ในบรรยากาศเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนจากกิจกรรมของมนุษย์นับตั้งแต่ทศวรรษ 1750 และเพิ่มสูงขึ้นเกินกว่าระดับที่เป็นอยู่ในช่วงยุคก่อนอุตสาหกรรม ซึ่งนี่เป็นข้อมูลที่ได้มาจากแกนน้ำแข็งซึ่งระบุได้ย้อนไปหลายพันปี

เพื่อสนับสนุนข้ออ้างเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการหาผลสรุปจากงานที่สำคัญ 2 ประเภท คือ การตรวจวัด (detection) และการเชื่อมโยงเหตุผล (attribution) การวิจัยเพื่อตรวจวัดเป็นวิธีการในการพิจารณาเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงด้านสภาพภูมิอากาศที่ผิดปกติเกิดขึ้น ส่วนการเชื่อมโยงหาเหตุผลนั้นพยายามที่จะหาความสัมพันธ์ที่มนุษย์มีส่วนเกี่ยวข้อง

แนวทางหนึ่งในการหาความเชื่อมโยงระหว่างการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและก๊าซเรือนกระจก คือ การหาลายเซ็นของการเปลี่ยนแปลง และเปรียบเทียบลายเซ็นนั้นกับสิ่งที่เราคาดว่าจะได้จากสาเหตุที่ไม่เกี่ยวข้องกับก๊าซเรือนกระจก ตัวอย่างเช่น ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา อุณหภูมิอากาศพื้นผิวโลกร้อนขึ้นอย่างมากในขั้วโลกและในเวลากลางคืน แบบแผนนี้สอดคล้องกับการคาดการณ์ของแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่มีการรวมเอาการเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจกเข้าไปด้วย อย่างไรก็ตาม แบบแผนนี้มีผู้เห็นสอดคล้องไม่มากนักกับความคิดที่ว่า ภาวะโลกร้อนอาจเกิดจากสาเหตุอื่นๆ เช่นการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติของอุณหภูมิผิวโลก

การที่แบบจำลองคอมพิวเตอร์มีความซับซ้อนมากขึ้น มีการนำเอาองค์ประกอบของสภาพภูมิอากาศผนวกเพิ่มเติมเข้าไป ทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจมากขึ้นถึงแนวทางของกระบวนการที่มีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อนในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา การศึกษาซึ่งดำเนินการโดยศูนย์วิจัยด้านบรรยากาศแห่งชาติของสหรัฐฯ ได้ทำการตรวจสอบปัจจัยต่างๆ 5 ประการที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน คือ การระเบิดของภูเขาไฟ มลพิษจากละอองของหมอกควัน (aerosol pollution) กิจกรรมของดวงอาทิตย์ ก๊าซเรือนกระจก และการร่อยหรอของชั้นโอโซน ซึ่งแต่ละปัจจัยมีอิทธิพลที่ชัดเจน การระเบิดของภูเขาไฟพินาตูโบ (Pinatubo) ในปี 1991 ทำให้สภาพภูมิอากาศของโลกเย็นลงเป็นเวลาหลายปี มลพิษจากซัลเฟตที่สูงสุดในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ระหว่างสงครามโลกครั้งที่สองและการเกิดขบวนการเคลื่อนไหวด้านสิ่งแวดล้อมอาจมีส่วนทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกลดลงในช่วงกลางศตวรรษ

ผลลัพธ์ของรังสีดวงอาทิตย์ที่เปลี่ยนแปลงขึ้น-ลงเล็กน้อยอาจส่งผลให้อุณหภูมิโลกสูงขึ้นในช่วงต้นศตวรรษ และลดลงในช่วงกลางศตวรรษ อย่างไรก็ตาม ดวงอาทิตย์ไม่เกี่ยวข้องใดๆ กับหลักฐานของการที่โลกร้อนขึ้นนับตั้งแต่ทศวรรษ 1970 บนฐานที่ว่า แบบจำลองคอมพิวเตอร์ไม่สามารถหาแนวโน้มของการเกิดภาวะโลกร้อน หากไม่รวมเอาปัจจัยจากก๊าซเรือนกระจกเข้าไปด้วย

 

เรารับรู้ว่าโลกร้อนขึ้นเมื่อไร?

ความคิดหลักด้านสิ่งแวดล้อมในช่วงต้นทศวรรษที่ 20 คือ มนุษย์สามารถเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมในระดับท้องถิ่น เช่น การตัดไม้ทำลายป่าและการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ในที่ดิน แต่ไม่ใช่ในระดับโลก หัวข้อวิจัยส่วนใหญ่เป็นเรื่องการศึกษาในยุคน้ำแข็งและการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศในอดีต มีเพียงส่วนน้อยที่เห็นว่าเรื่องการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นภัยคุกคามเร่งด่วน และน้อยคนนักที่คิดว่ามนุษย์สามารถเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระดับโลกได้ มีนักคิดยุคบุกเบิก 2-3 คนที่มองเห็นเรื่องศักยภาพของการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่จะเป็นผลกระทบระดับโลก แต่ก็ยังไม่มีคนให้ความสนใจนัก

จุดเริ่มต้นคือในปี 1958 ผลการวัดระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างเที่ยงตรงยืนยันว่า ระดับของมันเพิ่มขึ้นอย่างคงที่ในบรรยากาศโลก แบบจำลองคอมพิวเตอร์แบบแรกที่ใช้ทำนายสภาพภูมิอากาศโลกในช่วงทศวรรษ 1960 และแบบจำลองที่ซับซ้อนมากขึ้นหลังจากนั้นได้สนับสนุนแนวคิดที่ว่า ก๊าซเรือนกระจกที่เพิ่มขึ้นนั้นได้ทำให้ชั้นบรรยากาศโลกร้อนขึ้น อุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกได้เพิ่มขึ้นอย่างมากตลอดช่วงทศวรรษ 1980 นี่เองเป็นตัวช่วยให้ประเด็นภาวะโลกร้อนเป็นจุดสนใจของนักวิทยาศาสตร์ สื่อมวลชน และประชาชน