วิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา >>
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลก
และผลกระทบที่เกิดขึ้นในประเทศไทย
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate change)
ในยุคสมัยที่พูดกันถึงเรื่อง การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และ/หรือ
สภาวะโลกร้อน หลายคนคิดว่ามันเป็นเรื่องเดียวกัน
อันที่จริงแล้วนักวิทยาศาสตร์ในเรื่องนี้ได้ให้ความหมายไว้ว่า
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (climate change) เป็นคำที่กล่าวโดยรวม
ถึงการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศที่เกิดขึ้นอย่างแน่นอนในช่วงระยะเวลายาวนานหลายทศวรรษ
ส่วนคำว่า สภาวะโลกร้อน (global warming)
มีความหมายเฉพาะเจาะจงถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของ
ก๊าซเรือนกระจก (greenhouse gases, GHG) ซึ่งประกอบด้วยกาซหลักได้แก่
คาร์บอนไดอ๊อกไซด์ มีเทน และไนตรัสอ๊อกไซด์
โดยเมื่อกาซเหล่านี้มีการสะสมมากขึ้นในชั้นบรรยากาศรอบผิวโลกจะทำหน้าที่คล้ายเรือนกระจก
คือยอมให้รังสีดวงอาทิตย์คลื่นสั้น (short-wave radiation)
ผ่านเข้ามาในชั้นบรรยากาศได้
แต่เมื่อรังสีดังกล่าวตกกระทบกับพื้นโลกแล้วสะท้อนเป็นรังสีดวงอาทิตย์คลื่นยาว
(long-wave radiation) ไม่สามารถแผ่กระจายออกนอกชั้นบรรยากาศได้
ทำให้เกิดการสะสมของความร้อนบริเวณผิวโลก อุณหภูมิของโลกจึงเพิ่มสูงขึ้น
เพื่อให้เข้าใจตามสมควรในเรื่องนี้
ขอนำความรู้พื้นฐานโดยย่อมาเสนอไว้ดังนี้ :-
สาเหตุและปัจจัยที่ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลก
นักภูมิอากาศ (Climatologists) หลายท่านได้พบหลักฐานที่พอชี้ได้ว่า
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมีสาเหตุและปัจจัยไม่มากนักที่เป็นตัวการทำให้เกิดการการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลก
ในช่วงเวลาที่ผ่านมา อย่างไรก็ตามสาเหตุและปัจจัยเหล่านี้ประกอบด้วย:
- ความผันแปรของวงโคจรของโลก (Variations in the Earth's orbital characteristics)
- ความผันแปรของปริมาณกาซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ (Atmospheric carbon dioxide variations)
- การระเบิดของภูเขาไฟ (Volcanic eruptions)
- ความผันแปรของพลังสุริยะ (Variations in solar output)
เนื่องจากความผันแปรของปริมาณก๊าซเรือนกระจก
โดยเฉพาะก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นตัวการสำคัญอันเกิดจากกิจกรรมการใช้ประโยชน์ทรัพยากรธรรมชาติของมนุษย์ทั้งโลก
ทั้งงานวิจัยและการบริหารจัดการเพื่อลดปัญหาจึงได้รับสนใจเป็นพิเศษ
ในที่นี้ขอกล่าวพอสังเขปดังนี้:-
ก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gases, GHG):
การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลก/ภาวะโลกร้อน (Climate Change/ Global warming)
เกิดจากการเพิ่มขึ้นของปริมาณก๊าซเรือนกระจก (GHG) ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2),
มีเทน (CH4), ไนตรัสออกไซด์ (N2O), โคลโรฟลูโอโรคาร์บอน (CFC), โอโซน (O3)
ทั้งหมดนี้ถือเป็น GHG ที่มีศักยภาพทำให้โลกร้อน (Global Warming
Potential; GWPs)
อย่างไรก็ตามข้อมูลจากการตรวจวัดและคาดการณ์สำหรับอนาคตจะเป็นเรื่องของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
กราฟแสดงการเพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดอ๊อกไซด์ตั้งแต่ ปี ค.ศ. 1744 ถึง 1992
อันเป็นการเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ (exponential) ในระหว่างช่วงเวลาที่ทำการตรวจวัด
แนวเส้นสีแดงที่สร้างขึ้นเป็นการคาดหมายจากแนวโน้มที่ผ่านมาและน่าจะทวีความเข้มข้นมากขึ้น
ที่มา :
http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7y.html
การเสียสมดุลของพลังงานความร้อนของโลก (Earth's Energy Out of Balance)
โดยทฤษฎีแล้วการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลกนั้นมีพื้นฐานมาจากความจริงที่ว่า
อุณหภูมิของโลกนั้นขึ้นอยู่กับสมดุลระหว่างพลังงานความร้อนที่โลกได้รับ กับ
พลังงานความร้อนที่โลกปล่อยออกไปสู่บรรยากาศ ดังตัวอย่างในภาพที่ 3
(ภาพการเปลี่ยนแปลงของสมดุลความร้อนในแต่ละเดือน ศึกษาได้จาก
http://www.giss.nasa.gov/research/news/20050428
นักวิทยาศาสตร์ของสถาบันศึกษาด้านอวกาศกอดดาร์ดของ NASA (NASA's Goddard
Institute for Space Studies (GISS) ได้ทำการศึกษาสมดุลพลังงานของโลก (Earth's
energy balance) โดยใช้ทั้งแบบจำลองภูมิอากาศของโลก (global climate models)
การตรวจวัดภาคพื้นดิน (ground-based measurements) และการใช้ภาพถ่ายจากดาวเทียม
(satellite observations) พบว่า:
มหาสมุทรไม่แต่เพียงได้ดูดเก็บ (absorb)
พลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ไว้ประมาณ 0.85 วัตต์ (Watts) ต่อตารางเมตร (=
0.85x1.43x10-3=1.2155x10-3 คาลอรี่ต่อ ตารางเซนติเมตรต่อนาที หรือ cal cm-2min-1)
มากกว่าที่ปลดปล่อยออกไปสู่ชั้นบรรยากาศ (radiating back to space )
แต่ปริมาณที่ดูดเก็บไว้นี้ยังคงถูกเก็บกัก (hiding) อยู่ในน้ำทะเล
ผลกระทบที่จะมีต่อระบบลมฟ้าอากาศตามมายังไม่ทราบแน่ชัด
จากการตรวจวัดในช่วงสิบปีที่ผ่านมาดังกล่าว
พบว่ามหาสมุทรได้ดูดเก็บพลังงานความร้อนมากขึ้นโดยเฉลี่ย 6.02 วัตต์-ปี ต่อ
ตารางเมตร (1วัตต์-ปี คือ ปริมาณของพลังงานทั้งหมดที่ได้จากพลังงาน 1 วัตต์ใน 1 ปี
ซึ่งมีค่า 1.43 x 10-3 คาลอรีต่อตร.ซม.ต่อนาที ใน 1 ปี)
ผลการคำนวณจากแบบจำลองคณิตศาสตร์ของ GISS
ได้ค่าเฉลี่ยการเพิ่มขึ้นของพลังงานความร้อนนับจากปี พ.ศ. 2423 จนถึงปี พ.ศ. 2546
เพิ่มขึ้นประมาณ 5.98 วัตต์-ปี ต่อ ตารางเมตร
ซึ่งใกล้เคียงกับค่าตรวจวัดระหว่างช่วงทศวรรษที่ผ่านมา
ค่าเฉลี่ยสมดุลของความร้อนของโลกที่เปลี่ยนไปนี้
ส่วนหนึ่งที่สำคัญเกิดจากภาวการณ์เกิดก๊าซเรือนกระจกที่ทำให้ความร้อนที่สะท้อนกลับทั้งคลื่นสั้นและคลื่นยาว
ไม่สามารถหลุดรอดไปจากชั้นบรรยากาศของโลกเหมือนอย่างที่เคยเป็นมาก่อนหน้าที่จะมีการสะสมของก๊าซเรือนกระจก
ดังนั้นความร้อนซึ่งสะสมอยู่ในชั้นบรรยากาศโลก
และสะสมให้พื้นผิวโลกทั้งส่วนที่เป็นแผ่นดินและมหาสมุทรมีรังสีสุทธิ (net
Radiation) และความร้อนอันนี้ใช้เผาน้ำ (latent Heat) เผาดินและอากาศ (sensible
heat) เปลี่ยนไปจากเดิมมากขึ้น ๆ
จากการศึกษาของ GISS (http://www.giss.nasa.gov/research/news/20050428)
นักวิทยาศาสตร์ในสาขานี้ได้ให้ความเห็นว่า
การเสียสมดุลของพลังงานความร้อนของโลกจนถึงปัจจุบันถือได้ว่าอยู่ในระดับสูงตามมาตรฐานของประวัติศาสตร์โลก
ทั้งนี้เขาได้ยกเป็นตัวอย่างให้เห็นว่า การเสียสมดุลเพียง 1 วัตต์-ปี ต่อ
ตารางเมตร ติดต่อกันตลอด 10,000 ปีที่ผ่านมา
จะทำให้มีพลังงานความร้อนมากพอที่จะละลายน้ำแข็งบริเวณขั้วโลกได้จนทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นได้ถึง
1 กิโลเมตร (ถ้ามีน้ำแข็งที่จะให้ละลายได้มากถึงขนาดนั้น)
หรือจะเพิ่มอุณหภูมิของมหาสมุทรในชั้น thermocline
(ซึ่งเป็นชั้นความหนาระหว่างส่วนบนของน้ำทะเลที่อุ่นและที่อยู่ลึกลงไป) ได้มากกว่า
100°C
ปัจจุบันอุณหภูมิโดยเฉลี่ยของโลกโดยเฉลี่ยยังไม่ได้เพิ่มขึ้นมากพอที่จะทำให้เกิดการเสียสมดุลของพลังงานทั้งหมดนับแต่ปี
พ.ศ. 2423 เป็นต้นมา
แม้ว่าพลังงานความร้อนส่วนที่เพิ่มขึ้นมาได้ถูกใช้ไปในการละลายหิมะและภูเขาน้ำแข็ง
เผาส่วนที่เป็นพื้นดินและน้ำ พลังงานส่วนใหญ่ที่เกินมานับตั้งแต่ปี พ.ศ. 2423
นั้นได้ถูกเก็บกักไว้ในมหาสมุทรส่วนที่ลึกลงไปและยังไม่แสดงผลกระทบอะไรที่ชัดเจนออกมา
อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ได้กล่าวว่า
นอกเหนือไปจากอุณหภูมิของโลกที่เพิ่มแล้ว 0.6-0.7°C ในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา
(จากสภาวะโลกร้อน) แล้วอุณหภูมิของอากาศที่จะเพิ่มขึ้นอีก ประมาณ
0.6°Cซึ่งยังคงเก็บอยู่ในน้ำทะเล (in the pipeline) กำลังจะตามมา
แม้ว่าเราจะหยุดยั้งภาวะโลกร้อนจากการเกิดกาซเรือนกระจกได้อย่างทันทีทันใดก็ตาม
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate change)
ผลกระทบจากภาวะโลกร้อนเริ่มเกิดขึ้นแล้วจริงหรือ
ผลสรุปจากการศึกษาในภูมิภาคเอเชียเพื่อการบริหารจัดการ
ผลกระทบของภาวะโลกร้อนกับระบบนิเวศในทวีปเอเชีย
สัญญาณบ่งบอกผลกระทบของโลกร้อนในประเทศไทย
ผลกระทบที่เชื่อมโยงทั้งระบบ
ผลกระทบต่อระบบนิเวศชายฝั่งทะเล
องค์ความรู้ในปัจจุบันเกี่ยวกับผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต
บทสรุป
อ้างอิง
