หน้าตาที่สุดขั้วของสภาพภูมิอากาศ
บรรยากาศโลกเป็นได้หลายอย่าง แต่ที่แน่นอนที่สุดประการหนึ่งคือ มันจะไม่เหมือนกันไปหมด ในหลายๆ กรณี ในขณะที่ด้านหนึ่งของโลกหนาวถึงขั้น อีกด้านหนึ่งก็ร้อนตับแลบ ในขณะที่ด้านหนึ่งฝนตกชุกชุมไม่ลืมหูลืมตา อีกด้านหนึ่งก็แห้งแล้งสุดๆ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงแบบสุดขั้วนี้กำลังเกิดขึ้นในซีกโลกเหนือในขณะนี้ สิ่งที่เป็นลักษณะพื้นฐานที่เชื่อมโยงขั้วตรงกันข้ามของสภาพอากาศที่เกิดขึ้นนี้คือการไหวเวียนขนาดใหญ่ของกระแสลมในชั้นบรรยากาศระดับสูงที่เรียกว่า “คลื่นรอสบี้” (Rossby waves) คลื่นกระแสลมระดับโลกที่เป็นตัวกำหนด “กระแสลมกรด” (jet stream) และกำหนดแบบนแผนสภาพอากาศในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งของวัน หรือสัปดาห์ อย่างไรก็ตาม คลื่นกระแสลมนั้นอยู่ภายใต้กฎพื้นฐานของ “พลศาสตร์ของไหล” (fluid dynamics) และ เทอร์โมไดนามิก (thermodynamics) ซึ่งบอกว่าผลรวมของพลังงานที่ไหลวนผ่านอุณภูมิในชั้นบรรยากาศโลกไม่เปลี่ยนแปลง ไม่ว่าสภาพอากาศสุดขั้วอยู่ด้านใดด้านหนึ่งของโลก ช่วงต้นปี 2557 นี้ แบบแผนอุณหภูมิในซีกโลกเหนือเป็นตัวอย่างที่ดีที่แสดงให้เห็นว่าบรรยากาศโลกนั้นเปลี่ยนแปลงอย่างสุดขั้วพร้อมๆ กันได้อย่างไร ในอเมริกาเหนือ มวลอากาศที่หมุนวนจากอาร์กติกขยับเคลื่อนลงใต้และนำเอาความหนาวเย็นสุดขั้วลงมาด้วย และส่วนใหญ่ก็เป็นการพูดอธิบายปรากฎการณ์ในเรื่อง “โพลาวอร์เทกซ์” (polar vortex) ในขณะเดียวกัน ทวีปยุโรปต้องเจอกับอากาศที่อุ่นผิดปกติทำให้การเฉลิมฉลองเทศกาลวันหยุดเป็นสภาพฝนตกมากกว่าเป็นหิมะตก และนำไปสู่การอภิปรายกันว่า จะมีหิมะเพียงพอหรือไม่สำหรับกีฬาโอลิมปิกฤดูหนาวที่จะจัดขึ้นในเมืองโซชิ (Sochi) สหพันธรัฐรัสเซีย แผนที่ส่วนบนแสดงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเฉลี่ยพื้นผิวในทวีปอเมริกาเหนือในช่วงวันที่ 1–7 มกราคม 2557 จากข้อมูลจากเครื่องมือวัด Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) บนดาวเทียม Terra ขององค์การนาซา พื้นที่ที่มีอุณหภูมิอุ่นกว่าเป็นสีแดง อุณหภูมิที่ค่อนข้างปกติเป็นสีขาว […]
400 ส่วนในล้านส่วน กราฟของคีลิ่ง และประวัติล้านปีของคาร์บอนไดออกไซด์
ในที่สุด ในวันที่ 9 พฤษภาคม 2556 ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศโลกก็แตะที่ระดับ 400 ส่วนในล้านส่วน (part per million, ppm) เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ 400 ppm เป็นค่าที่วัดได้เฉลี่ยต่อวันซึ่งรายงานโดยองค์การมหาสมุทร และบรรยากาศแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (NOAA) ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ขึ้นไปถึง 400 ส่วนในล้านส่วนนี้ถือเป็นหลักไมล์ที่น่าเศร้าใจ มันบอกว่าการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงจากซากดึกดำบรรพ์ออกสู่ชั้นบรรยากาศโลกนั้นมีแต่จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ทำให้ภาวะเรือนกระจกเพิ่มมากขึ้น และผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศก็จะยิ่งรุนแรงมากขึ้น ภาพด้านล่างแสดงกราฟของคีลิ่ง (Keeling Curve) ที่เป็นหัวใจสำคัญของเรื่องราวว่าด้วยการวัดระดับความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ กราฟของคีลิ่ง (Keeling Curve) เป็นชื่อที่ตั้งขึ้นให้กับกราฟที่บันทึกระดับความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ ณ หอสังเกตการณ์ Mauna Loa บนเกาะฮาวาย การสังเกตการณ์โดยการวัดนี้เกิดขึ้นมาตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1960 (ในปี ค.ศ.1958) การหาความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ที่สะสมในชั้นบรรยากาศย้อนหลังไปจากนี้ทำโดยการศึกษาจากแกนน้ำแข็ง จากกราฟของคีลิ่ง เราจะเห็นได้ว่าปฏิบัติการของมนุษย์ที่พยายามลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกออกสู่ชั้นบรรยากาศยังไม่ได้ผลที่จะชะลอการเพิ่มขึ้นของระดับความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศได้เลย และคาร์บอนไดออกไซด์ก็มาถึงระดับ 400 ส่วนในล้านส่วนแล้ว กราฟของคีลิ่งนับตั้งแต่มีการวัดนับตั้งแต่ปี 1958 มาจนถึงปัจจุบัน เผยให้เราเห็นปฏิสัมพันธ์และการปะทะสังสรรค์ระหว่าง “กิจกรรมของมนุษย์” และ “คาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกตัวสำคัญที่เป็นผลผลิตโดยตรงจากกิจกรรมของมนุษย์” หลักไมล์แรกคือการตีพิมพ์รายงานทางวิทยาศาสตร์ของ […]
แผนที่อุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลก – ฤดูร้อนร้อนขึ้น
ข้อมูลจาก the National Climatic Data Center (NCDC) of the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) เดือนกรกฎาคม 2555 เป็นเดือนที่ร้อนที่สุดที่มีการบันทึกมาในสหรัฐอเมริกา ( hottest month on record ) และเป็นเดือนที่ร้อนไปทั่วโลกด้วยเช่นกัน ถือว่าเป็นเดือนที่ร้อนที่สุดอันดับที่สี่ นับตั้งแต่ที่มีการบึกทึกอุณภูมิในยุคประวัติศาสตร์สมัยใหม่ทีเริ่มขึ้นในช่วงคริสตทศวรรษ 1880 แผนที่ด้านบนแสดงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกที่วิเคราะห์โดย Goddard Institute for Space Studies (GISS) ขององค์การนาซาในเดือนกรกฎาคม พ.ศ.2555 แผนที่แสดงถึงอุณหภูมิที่ร้อยขึ้นหรือเย็นลงในแต่ละแห่งเทียบกับค่าเฉลี่ยของเดือนกรกฎาคมในช่วงปี 1951–1980 การสร้างแผนที่นี้ นักวิทยาศาสตร์ใช้ข้อมูลจากสถานีอุตอนิยมวิทยา 6,300 แห่งทั่วโลก รวมถึงหอสังเกตการณ์ในมหาสมุทร ดาวเทียมตรวจวัดอุณหภูมิพื้นผิวทะเลและสถานีวิจัยที่แอนตาร์กติกา ข้อมูลเพิ่มเติมอ่านได้จาก World of Change: Global Temperatures. ต้องกล่าวไว้ในที่นี่ว่า แผนที่ไม่ได้แสดงถึงอุณหภูมิสัมบูรณ์ (absolute temperatures) แต่แสดงการเปลี่ยนแปลงจากค่าเฉลี่ยในระยะยาว ส่วนที่เป็นสีแดงเข้มที่สุดมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นได้ถึง 4° เซลเซียส (7° ฟาเรนไฮต์) มากกว่าค่าเฉลี่ยปกติของเดือนนั้น […]
โลกร้อนและชั้นโอโซน-คนละเรื่องเดียวกัน
มีความเชื่อมโยงระหว่างการร่อยหรอลงของชั้นโอโซนกับภาวะโลกร้อนอยู่บ้างเล็กน้อย แต่ทั้งสองเรื่องเป็นประเด็นที่ไม่เกี่ยวข้องกัน การเกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกซึ่งเป็นกลไกที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อนนั้นเกิดขึ้นที่ชั้นบรรยากาศที่อยู่ใกล้ผิวโลกมากที่สุด นั่นคือ ชั้นโทรโพสเฟียร์ (Troposphere) ระยะทาง 10-15 กิโลเมตรห่างจากผิวโลกขึ้นไป ซึ่งบรรยากาศในชั้นนี้มีปริมาณโอโซนอยู่น้อยมาก เนื่องจากหากโอโซนอยู่ในชั้นนี้จะเป็นอันตรายต่อมนุษย์ ส่วนชั้นบรรยากาศที่พบก๊าซโอโซนมาก ได้แก่ ชั้นสตราโตสเฟียร์ (Stratosphere) ซึ่งอยู่ไกลจากพื้นผิวโลกขึ้นไปประมาณ 50 กิโลเมตร และอยู่เหนือชั้นโทรโพสเฟียร์ โดยก๊าซโอโซนในชั้นบรรยากาศนี้มีหน้าที่ดูดซับรังสีทุกชนิดที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์ไว้มิให้ส่องไปยังโลกทั้งหมด โดยเฉพาะรังสีอัลตราไวโอเลตชนิดบีหรือ UV-B ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตและธรรมชาติ แม้การเกิดภาวะโลกร้อนมิได้มีสาเหตุโดยตรงจากการเกิดรูโหว่ในชั้นโอโซน แต่การเพิ่มขึ้นของสารทำลายโอโซนในชั้นบรรยากาศ นอกจากจะไปเพิ่มความหนาของบรรยากาศในชั้นโทรโพสเฟียร์ซึ่งทำให้รังสีความร้อนถูกสกัดกั้นและแผ่ความร้อนกลับมายังผิวโลกได้มากขึ้นแล้วนั้น สารทำลายชั้นโอโซนที่สามารถทะลุผ่านชั้นโทรโพสเฟียร์ขึ้นไปยังชั้นสตราโตสเฟียร์ได้ก็จะไปทำลายโอโซนได้อย่างรวดเร็วจากการเกิดปฏิกิริยาแบบลูกโซ่ ดังนั้น ผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตบนโลกจึงยิ่งรุนแรงมากขึ้น
