Tag การเกิดลมกลางวัน

ความรู้เรื่องโลกร้อน ความแปรปรวน ความเปลี่ยนแปลง สาเหตุ ผลกระทบ

โดย ดร.จตุพร  เทียรมา คณะสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม

 โลกร้อนคืออะไร

ภาวะโลกร้อน เกิดจากอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกเพิ่มสูงขึ้น เนื่องจากการสะสมของก๊าซเรือนกระจกที่มีองค์ประกอบของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และอื่นๆ ซึ่งทำหน้าที่รักษาสมดุลของอุณหภูมิระหว่างกลางวันและกลางคืนไม่ให้แตกต่างกันมาก ดังภาพที่ 1 ก๊าซเรือนกระจกเปรียบเสมือนแผ่นฟิล์มที่ห่อหุ้มโลกไว้ หากแสงอาทิตย์ส่องลงมาความร้อนหรือความเข้มที่ตกมากระทบกับโลก บางส่วนก็สะท้อนออกไป บางส่วนก็สะท้อนกลับผิวโลก ส่วนที่สะท้อนออกถูกเก็บไว้ในชั้นบรรยากาศ ทำให้อุณหภูมิระหว่างกลางวันกับกลางคืนไม่แตกต่างกันมาก หากไม่มีก๊าซเรือนกระจกกลางวันจะร้อนมากและกลางคืนจะหนาวมาก อุณหภูมิที่แตกต่างกันทำให้สิ่งมีชีวิตไม่สามารถอาศัยอยู่ได้ แต่ปัจจุบันอุณหภูมิจะสูงเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จากความเข้มของก๊าซเรือนกระจกที่มีคาร์บอนไดออกไซด์ที่สะสมอยู่ในปริมาณที่เพิ่มขึ้น

ภาพที่ 2 แสดงการดูดซับและการสะท้อนรังสีจากดวงอาทิตย์ สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบ คือ ความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นจากหลายร้อยปีจาก 280 ppm และเพิ่มขึ้น 300 ppm จนถึง 414 ppm ในปัจจุบันซึ่งส่งผลต่ออุณหภูมิโลก เนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์จะเก็บความร้อนไว้ในตัว หากมีมากหมายถึงอุณหภูมิโดยรวมของโลกเพิ่มสูงขึ้น และคาดการณ์ว่าความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอาจถึง 500 กว่า ppm ในปี 2030 ดังภาพที่ 3

• 

• 

กิจกรรมที่เป็นตัวเร่งทำให้คาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในชั้นเรือนกระจกเพิ่มขึ้นนั้น เกิดจากการกระทำของมนุษย์หลากหลายภาคส่วนทั้งพลังงาน อุตสาหกรรม และเกษตรกรรม ดังภาพที่ 4 ภาคการเกษตร (คอลัมน์สีเหลือง) มีสัดส่วนในการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ที่เกิดจากกระบวนการหมักหรือย่อยจุลินทรีย์ในระดับที่ไม่มากนัก และมีสัดส่วนไม่แตกต่างกันในแต่ละปี ในขณะกิจกรรมจากภาคพลังงาน (คอลัมน์สีฟ้า) เช่น การใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล น้ำมัน ถ่านหินที่มีการเปลี่ยนเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ขึ้นไปอยู่บนชั้นบรรยากาศที่เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

การเคลื่อนที่ของอากาศ

ภาพที่ 5 แสดงถึงการเคลื่อนที่ของอากาศ เมื่อโลกได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ อากาศจะขยายตัวลอยตัวสูงขึ้น อากาศเย็นจะไหลเข้ามาแทนที่ทำให้เกิดลม เส้นตรงกลางของโลกที่เรียกว่าเส้นศูนย์สูตร จะอยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์ เมื่อแสงอาทิตย์ส่องเข้ามาความเข้มของแสงตรงกลางโลกหรือตรงเส้นศูนย์สูตรจะร้อนกว่าตรงขั้วโลกเหนือขั้วโลกใต้ ทำให้น้ำในมหาสมุทร แม่น้ำ สระ ห้วย หนอง คลอง บึงระเหยกลายเป็นไอน้ำอยู่บนอากาศที่เป็นการเริ่มต้นที่ทำให้เกิดฝน ในทางกลับกันบริเวณขั้วโลกที่มีพื้นที่เป็นน้ำแข็งก็เกิดจากความเข้มของแสงอาทิตย์น้อยทำให้อุณหภูมิต่ำ น้ำจึงเป็นน้ำแข็งไม่ได้ระเหยเช่นบริเวณศูนย์สูตร

การเกิดลมกลางวัน

อุณหภูมิทำให้เกิดลม และลมเป็นตัวที่เคลื่อนย้ายไอน้ำ หากไอน้ำไปอยู่รวมกันมากก็จะตกเป็นฝน ดังนั้น ภาวะโลกร้อนจึงเป็นเหตุให้ลมเปลี่ยนไปจากอดีต ภาพที่ 6 แสดงความสัมพันธ์ของการเกิดลมกลางวัน ช่วงกลางวันแสงแดดส่องถึงพื้นโลกทั้งพื้นดินและพื้นน้ำ ซึ่งพื้นดินได้รับความร้อนได้เร็วกว่าพื้นน้ำ ทำให้อากาศบริเวณผิวดินร้อนและลอยตัวขึ้น ในขณะที่บริเวณน้ำจะเย็นกว่า จึงทำให้อากาศที่อยู่บนน้ำไหลมาแทนที่อากาศบนพื้นดิน จึงทำให้ได้รับลมเย็นในช่วงกลางวันเรียกว่า “การเกิดลม” และอากาศผิวดินที่ลอยตัวไปด้านบน นั้นมีระดับที่จำกัดตามความสูงที่อากาศเย็น นั่นคือ อุณหภูมิที่อยู่เหนือจากผิวดิน 180 เมตรขึ้นไปจะมีอุณหภูมิลดลง 1 องศา นี่เป็นปรากฏการณ์ “การเกิดลมกลางวัน”

การเกิดลมกลางคืน

การเกิดลมกลางคืนจะตรงกันข้ามกับการเกิดลมกลางวัน ภาพที่ 7 ด้วยช่วงกลางคืนไม่มีแสงจากพระอาทิตย์ ทำให้ดินคลายความร้อนได้ดีกว่าพื้นน้ำ อุณหภูมิพื้นน้ำตอนกลางคืนจะมีน้ำหนักเบากว่าอากาศบริเวณพื้นดินจึงลอยตัวสูงขึ้น อากาศบริเวณพื้นดินที่คลายความร้อนออกมาเร็วกว่า จะไหลมาแทนที่อากาศบริเวณพื้นน้ำ ดังนั้น ตอนกลางคืนลมจะพัดจากพื้นดินไปหาพื้นน้ำ แล้วอากาศจะระเหยขึ้นไปปะทะกับความเย็นข้างบน แล้วหมุนกับมา จึงทำให้เวลากลางคืนลมจะพัดจากพื้นดินไปบริเวณพื้นน้ำ นี่เป็นปรากฏการณ์ “การเกิดลมกลางคืน”

การหมุนเวียนของบรรยากาศ

ภาพที่ 8 แสดงการหมุนเวียนของบรรยากาศ เมื่อโลกหมุนใกล้กับดวงอาทิตย์ ตามภาพลูกศรสีแดงคืออุณหภูมิสูง และลูกศรสีน้ำเงินคืออุณหภูมิต่ำ เมื่อใดที่แสงอาทิตย์ส่องมาถึงผิวโลกบริเวณนั้นจะได้รับความร้อน อากาศจะลอยสูงขึ้น เมื่อไปเจออากาศเย็นที่เรียกว่าชั้นก๊าซเรือนกระจก ความร้อนไม่สามารถหลุดออกไปภายใต้ชั้นบรรยากาศที่ห่อหุ้มโลกเอาไว้ ก็เลยหมุนไปทางขั้วโลกที่มีอากาศเย็นกว่า แล้วอากาศเย็นจากขั้วโลกก็จะไหลมาแทนที่และมาเจอความร้อนจากเส้นศูนย์สูตร ซึ่งจะหมุนเวียนกลับไปมาเช่นนี้ ซึ่งถือเป็นข้อดีของก๊าซเรือนกระจกที่ทำให้อากาศขึ้นไปแล้วลงกลับมา แต่การยุบตัวของอากาศบริเวณเส้นศูนย์สูตรที่เอาไอน้ำที่ระเหยจากมหาสมุทร หรือผิวน้ำขึ้นไปรวมตัวกันจนเกิดเป็นเม็ดฝนตกลงมา ดังนั้น บริเวณเส้นศูนย์สูตรจึงมีฝนตกเป็นฤดูๆ แล้วตกหนักมาก เมื่อเทียบกับด้านบนขึ้นไปหรือด้านล่างลงมา

ประเทศไทยที่ตั้งอยู่เหนือเส้นศูนย์สูตร อุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้อากาศที่หมุนวนไปขั้วโลกลดช้าลง ทำให้ไอน้ำที่ระเหยลดลงด้วย จึงเป็นเหตุที่ทำให้ฝนตกที่เคยตกในต้นฤดูได้กลับไปตกประเทศที่อยู่เหนือหรือใต้กว่า อย่างเช่นประเทศจีนและอินเดีย หรือฝนไม่ตกต้องตามฤดู

อิทธิพลของอุณหภูมิต่อการเกิดฝน

จากอุณหภูมิโดยรวมของโลกที่สูงขึ้นและแกนโลกที่เอียง ทำให้พื้นที่ประเทศไทยห่างจากดวงอาทิตย์มากขึ้น ส่งผลให้ที่ฝนเคยตกช่วงเดือนพฤษภาคม-มิถุนายนได้ขยับไปตกในช่วงเดือนสิงหาคม – กันยายนโดยเฉพาะในภาคอีสาน เนื่องจากความเย็นบริเวณขั้วโลกที่แผ่ลงมา เกิดเป็นอากาศที่เย็นและหนักจนดันไอน้ำขยับลงมาตกในภาคอีสาน และร่องฝนจะขยับไปตกหนักที่ภาคใต้ในช่วงเดือนตุลาคม-พฤศจิกายน จากอิทธิพลอากาศเย็นจากประเทศจีน ดังภาพที่ 9   

การปรับตัวของเกษตรกร

ปรากฎการณ์ที่เกิดขึ้น ทำให้เกษตรกรต้องเผชิญกับฝนทิ้งช่วง จากที่ฝนเคยตกในช่วงเดือนพฤษภาคม-มิถุนายน และสามารถทำนาปลูกข้าวได้ แต่กลับไม่มีฝน หรือบางครั้งฝนตกช่วงสั้นแต่ตกหนักทำให้มีปริมาณน้ำมากจนเกิดภาวะน้ำท่วม แต่ถ้าศึกษาข้อมูลปริมาณน้ำฝนโดยรวม พบว่าปริมาณน้ำไม่ได้ลดน้อยหรือมากไปจากเดิม อย่างเช่นจังหวัดมหาสารคาม ปริมาณน้ำฝนที่ตกไม่น้อยกว่า 1,200 มิลลิเมตรเป็นค่าเฉลี่ยเท่ากับ 30 ปีที่ผ่านมา แต่ปริมาณน้ำฝนปี 2564 ช่วงเดือนกันยายนมีปริมาณน้ำฝนกว่า 400 มิลลิเมตร ซึ่งมีปริมาณมากกว่าที่เคยตกในช่วงเดียวกันเมื่อ 30 ปีที่ผ่านมา โดยมีปริมาณน้ำที่เกินมาถึง 200 มิลลิเมตร จึงทำให้มีน้ำท่วมในช่วงเดือนกันยายน จึงเห็นได้ว่าในอดีตนั้นฝนจะตกแบบกระจายในช่วงต้นฤดู กลางฤดู และปลายฤดู การแปรปรวนที่เกิดขึ้นนี้ ทำให้ฝนกระหน่ำตกในเวลาไม่กี่วันในปริมาณมาก จึงทำให้เกิดน้ำท่วมในช่วงปลายฤดู และแล้งในช่วงต้นฤดู และนี่เป็นอิทธิพลของอุณหภูมิที่มีผลต่อการขยับทิศทางลม ที่ส่งผลให้ร่องฝนขยับเช่นกัน (ภาพที่ 10)

จากที่ร่องมรสุมเปลี่ยนแปลงไป เกษตรกรมองว่าการปรับตัวในการทำเกษตรนั้นยาก ถึงแม้จะมีการขยับช่วงเวลาปลูกข้าวออกไป แต่สุดท้ายปริมาณน้ำฝนไม่เพียงพอต่อการออกรวงได้ ถึงแม้จะใช้พันธุ์ข้าวที่ไม่ไวแสงก็ตาม เนื่องจากความแปรปรวนของฝนที่เกิดขึ้น ดังภาพที่ 11 ดังนั้นพันธุ์ข้าวที่เหมาะสมในอนาคต จะต้องมีอายุการเก็บเกี่ยวแค่ 30-40 วัน ถ้าได้พันธุ์ข้าวนี้มาเมื่อไหร่เกษตรกรก็จะลดปัญหาการทำนาได้

อย่างไรก็ตาม จากสถิติการตกของฝนในแต่ละปีมีความแปรปรวน โดยเฉพาะในช่วง 4-5 ปีที่ผ่านมา ซึ่งต้นฤดูฝนจะมีฝนตกน้อย แต่ปลายฤดูจะมีฝนตกในปริมาณมาก ซึ่งไม่สามารถคาดการณ์การตกของฝนในแต่ละปีที่จะเกิดขึ้นได้ ดังนั้นสิ่งที่ต้องแก้ไขนั้นไม่ใช่เพียงการจัดการน้ำให้เพียงพอเท่านั้น แต่ต้องปรับระบบการผลิต เช่น การปรับปรุงดิน การปลูกพืชที่หลากหลาย ฯลฯ เพื่อสามารถสร้างอาหารและรายได้ให้เกษตรกรได้