“Winter is coming” ประโยคดังจากซีรี่ย์ Game of thrones เพราะเมื่อถึงฤดูหนาว ภัยคุกคามไม่ใช่มีแค่อุณหภูมิที่ลดต่ำลง ทว่ายังมีสิ่งมีชีวิตลึกลับที่มาพร้อมกับอากาศหนาวเย็น จากภาพคือกำแพงที่สร้างไว้ขวางกั้นสิ่งมีชีวิตดังกล่าว
ขอบคุณภาพจาก http://highlighthollywood.com
ลมหนาว มาแล้ว! ว่าแต่ทำไมต้องมาจากจีนด้วย?
ตั้งแต่เด็กจนโต เมื่อเข้าสู่ฤดูหนาว เราทุกคนล้วนได้ยินว่าอากาศที่เย็นนั้นเป็นเพราะมวลอากาศเย็น หรือลมหนาวจากประเทศจีนเดินทางมายังประเทศไทย ทว่าทำไมต้องเป็นประเทศจีนด้วย? และมวลอากาศเย็นในจีนมาจากไหน? ในการตอบคำถามนี้จำเป็นต้องเข้าใจถึงพื้นฐานแรกสุดของการเกิด “ลม” เสียก่อน
ลมเพลมพัด
“ลม” คือการเคลื่อนที่ของอากาศในแนวราบจากบริเวณที่มีความแตกต่างกันสองแห่ง ไม่ว่าจะเป็นความกดอากาศที่ต่างกัน หรืออุณหภูมิที่ต่างกัน เพื่อให้เกิดความสมดุลในสองพื้นที่ โดยลมจะพัดจากบริเวณที่มีความกดอากาศสูง (อุณหภูมิต่ำ) ไปยังบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ (อุณหภูมิสูง) หรือเรียกง่ายๆ ว่าลมพัดจากอากาศเย็นไปยังอากาศร้อน
สาเหตุที่เป็นเช่นนั้นก็เพราะ เมื่อความร้อนจากดวงอาทิตย์สาดส่องลงมายังโลก อะตอมและโมเลกุลในอากาศบริเวณที่ได้รับความร้อนจะขยายตัวออกจากกัน และเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว ผลที่ได้คืออากาศจะลอยสูงขึ้น และทำให้ความกดอากาศในบริเวณนั้นลดต่ำลงไปด้วย ในขณะที่อากาศเย็นจากบริเวณใกล้เคียงได้รับความร้อนน้อยกว่า อะตอมและโมเลกุลยังคงจับตัวกัน ส่งผลให้มวลของมันหนักและไม่ลอยขึ้นสูง จึงมีความกดอากาศในบริเวณนั้นมากกว่าพื้นที่ที่อากาศร้อน ความกดอากาศที่มากกว่าจะเคลื่อนเข้ามาแทนที่เกิดเป็นลมขึ้น โดยการหมุนเวียนของกระแสอากาศนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในทุกพื้นที่ของผิวโลก ยิ่งมีความแตกต่างกันของสองบริเวณมากกระแสลมที่พัดก็จะยิ่งแรง แต่หากความต่างมีน้อยก็จะปรากฏเป็นสายลมพัดอ่อนๆ
ชมอนิเมชั่นจำลองการเกิดลมได้ที่นี่
สายลมหนาวพัดโบกโบย
ผู้คนจำนวนมากเข้าใจว่าสาเหตุของการเกิดฤดูหนาวเป็นเพราะโลกโคจรออกห่างจากดวงอาทิตย์ ทว่าในความเป็นจริงแล้วฤดูหนาวต่างหากคือช่วงเวลาที่โลกเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าฤดูอื่น และเดือนที่โลกโคจรใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดก็คือ เดือนมกราคม ถ้าเช่นนั้นแล้วฤดูหนาวเกิดจากอะไร?
พิจารณาดูโลกที่เราอาศัยอยู่จะเห็นว่าโลกนั้นเอียง ในช่วงฤดูหนาวบริเวณซีกโลกใต้จะหันเข้าหาดวงอาทิตย์ทำให้ได้รับแสงอาทิตย์มากกว่าซีกโลกเหนือ เมื่อได้รับความร้อนมากกว่าอากาศในบริเวณซีกโลกใต้จึงลอยขึ้นสูง และเปิดโอกาสให้มวลอากาศจากซีกโลกเหนือที่เย็นกว่าไหลเข้ามาแทนที่ พร้อมหอบเอาความเย็นพัดผ่านมาด้วย เกิดเป็นการไหลของกระแสอากาศ ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์แต่อย่างใด
ขอบคุณภาพจาก https://www.noaa.gov
สำหรับข้อสงสัยที่ว่าแล้วลมหนาวจากจีนมาจากไหน? ประเทศไทยตั้งอยู่ที่ละติจูด 5 องศาเหนือถึง 20 องศา 28 เหนือ ซึ่งถือว่าเป็นเขตร้อน เนื่องจากอยู่บริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรซึ่งได้รับแสงจากดวงอาทิตย์มากที่สุด ส่วนประเทศจีนตั้งอยู่ในละติจูด 18 องศาเหนือถึง 54 องศาเหนือ ในเป็นเขตอบอุ่น เมื่อพื้นที่ของจีนได้รับแสงเฉียงจากดวงอาทิตย์ ความร้อนที่ได้รับจึงน้อยกว่าไทยที่ตั้งอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร อากาศจึงเย็นกว่า มวลอากาศเย็นเหล่านี้จะเคลื่อนตัวเข้ามายังภาคอีสานและภาคเหนือของไทยทุกปีแทนที่มวลอากาศร้อนเดิมที่ลอยสูงขึ้น และเคลื่อนกลับขึ้นไปทางเหนือเรื่อยๆ ระหว่างทางเมื่อความเย็นเพิ่มขึ้น มวลอากาศร้อนจะเริ่มเย็นและหนัก ส่งผลให้เริ่มลดระดับลงเรื่อยๆ จนในที่สุดก็จะเคลื่อนวนกลับไปยังพื้นที่บริเวณเส้นศูนย์สูตรอีกครั้ง ตามกระบวนการไหลของอากาศที่มีชื่อเรียกว่า “Hadley cell” ซึ่งเป็นการไหลของอากาศที่เกิดขึ้นในแถบภูมิประเทศที่ตั้งอยู่บริเวณเส้นศูนย์สูตรไปจนถึงละติจูดที่ 30 องศาเหนือและใต้
ขอบคุณภาพจาก Meteoblue.com
ในขณะที่กระบวนการนี้เกิดขึ้นวนไป โลกเองก็หมุนรอบตัวเองไปด้วยส่งผลให้ลมที่เคลื่อนลงมานั้นไม่ได้เคลื่อนลงมาตรงๆ แต่เคลื่อนแบบเฉียงเบี่ยงไปทางขวาตามแรงคอริออลิส (แรงเสมือนซึ่งเกิดจากการที่โลกหมุนรอบตัวเอง) บ้านเราเรียกลมที่เกิดขึ้นประจำฤดูหนาวนี้ว่า “ลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ” โดยจะเริ่มเคลื่อนเข้าสู่ประเทศไทยประมาณเดือนพฤศจิกายนไปจนถึงเดือนกุมภาพันธ์ ในขณะที่ภูมิประเทศของภาคเหนือและตะวันออกเฉียงเหนือซึ่งเป็นขุนเขาโอบล้อม ยิ่งทำให้มวลอากาศเย็นจมตัว เคลื่อนช้าลง ในภูมิภาคนี้จึงมีอากาศเย็นนานกว่าภาคอื่นๆ
ขอบคุณภาพจาก www.seas.harvard.edu
ลมแผ่วเพราะอากาศแปรปรวน
ไฟป่า, คลื่นความร้อน, พายุ ไปจนถึงน้ำท่วม เหล่านี้คือภัยพิบัติที่เกิดขึ้นเป็นปกติในทุกปี ทว่าอุณหภูมิของโลกที่กำลังเพิ่มสูงขึ้นทีละน้อยกำลังส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศแบบรุนแรงสุดขั้ว และทวีหายนะจากภัยพิบัติให้อันตรายมากยิ่งขึ้น รายงานล่าสุดเกี่ยวกับสภาพอากาศที่เผยแพร่ลงในวารสาร Science Advances ยืนยันว่า ความรุนแรงจากสภาพอากาศจะเพิ่มขึ้น 50 – 300% นับตั้งแต่วันนี้ไปจนถึงปี 2100 และไม่เพียงแต่ทำให้ฤดูร้อนมีอุณหภูมิสูงจนร้อนระอุกว่าเดิม หากยังทำให้ฤดูหนาวในหลายประเทศโหดร้ายทารุณขึ้นด้วยเช่นกัน
และเมื่อบทความนี้ตั้งประเด็นถึงสายลมหนาวที่พัดมายังประเทศไทย จึงเป็นโอกาสอันดีที่จะฉายภาพของผลกระทบบางอย่างจากภาวะโลกร้อนที่มีต่อลม ในมุมที่หลายคนอาจจะยังไม่เคยทราบมาก่อน “Jet stream” คือชื่อเรียกของกระแสลมแรงที่พัดจากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออกตามการหมุนของโลก กระแสลมดังกล่าวนี้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วบนความสูง 10 – 15 กิโลเมตรเหนือพื้นโลก เกิดขึ้นจากขอบของอากาศที่มีความแตกต่างกันมากระหว่างอากาศร้อนและอากาศเย็น ดังนั้นแนวของ Jet stream จึงมักเกิดขึ้นที่ขอบของการไหลอากาศระหว่าง Hadley cell และ Ferrel cell ที่ละติจูดที่ 30 องศาเหนือและใต้ เรียก “Subtropical Jet” หรือของของการไหลอากาศ Ferrel cell และ Polar cell ที่ละติจูด 60 องศาเหนือและใต้ เรียก “Polar Jet”
ขอบคุณภาพจาก https://mikealger.net
ทุกวันนี้มนุษย์เราใช้ประโยชน์จากกระแสลมดังกล่าวเพื่อธุรกิจการบินพาณิชย์ กระแสลมแรงช่วยย่นระยะเวลาการบินลงถึง 1 ใน 3 ทำให้สายการบินประหยัดเวลาและเชื้อเพลิงลงไปได้มาก หรือในทางกลับกันหากบินจากตะวันออกไปตะวันตกก็เลือกเส้นทางหลีกเลี่ยง Jet stream ทว่าในงานวิจัยช่วงไม่กี่ปีมานี้พบว่า อุณหภูมิของอาร์กติกที่อุ่นขึ้นกว่าเดิมกำลังลดความแตกต่างของอุณหภูมิและความกดอากาศระหว่างการไหลของอากาศ ส่งผลให้ Jet stream มีความเร็วลดลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูร้อนที่ผลกระทบอยู่นานหลายสัปดาห์
แม้ดูเหมือนเรื่องเล็กน้อย แต่รายงานนี้ได้สะท้อนให้เห็นว่า ผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศกำลังสนองกลับมายังมนุษย์ในทุกรูปแบบ และหากหลายประเทศยังไม่ลดการพึ่งพาพลังงานจากถ่านหินและฟอสซิลซึ่งปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศโลกถึงหนึ่งในสาม วันข้างหน้าไม่ใช่แค่เราต้องเสียพลังงานเพิ่มขึ้นไปกับการเดินทางเพราะไม่มี Jet stream คอยช่วย แม้แต่สายลมเย็นๆ ก็อาจกลับกลายเป็นของหายาก เมื่ออนาคตมีแต่พายุพัดโหมกระหน่ำ
อ่านเพิ่มเติม
สภาพอากาศรุนแรงสุดขั้ว ตัวการคร่าชีวิตในอนาคต?
แหล่งข้อมูล
ภูมิอากาศของประเทศไทย โดย เกษม สุขะปัณฑะ
วิทยาศาสตร์แห่งฤดูหนาว …. ฤดูหนาวคืออะไร เชิญอ่านครับ
ทำไม มวลอากาศเย็น ชอบมาจากประเทศจีน ?
Jet stream – กระแสลมที่เร็วที่สุดในโลก
Deadly weather may rise 50 percent from now to 2100
Global warming to give colder winters and hotter summers
