นักวิทย์ชี้ การเกิดทอร์นาโดถี่ในสหรัฐฯ อาจโยงกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

คลื่นความร้อนรุนแรงแบบที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน ในขณะเดียวกันก็เกิดฝนและหิมะมากผิดปกติ สะท้อนให้เห็นถึงความเชื่อมโยงระหว่างอุณหภูมิโลกที่สูงขึ้นกับสภาพอากาศสุดขั้ว แม้เป็นการยากที่จะระบุให้ชัดเจนลงไปถึงความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกับการเกิดทอร์นาโดหลายลูกในเวลาอันสั้น ดังเช่นเหตุการณ์ทอร์นาโดล่าสุดที่คร่าชีวิตผู้คนมากกว่า 20 คนในหลายรัฐทางตอนกลางของสหรัฐอเมริกาเมื่อวันศุกร์ที่แล้ว (31 มีนาคม) แต่นักวิทยาศาสตร์ชี้ว่า มีเหตุผลที่เชื่อได้ว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการเกิดทอร์นาโดนั้นมีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกัน

จอห์น อัลเลน รองศาสตราจารย์ด้านอุตุนิยมวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยเซ็นทรัลมิชิแกน กล่าวว่า มี “หลักฐานมากมาย” บ่งชี้ว่ามีโอกาสที่จะเกิดทอร์นาโดเพิ่มมากขึ้นในช่วงฤดูที่ปกติแล้วจะเกิดพายุน้อย พร้อมยกตัวอย่างฤดูหนาวปีนี้ที่เกิดทอร์นาโดมากเป็นประวัติการณ์ทางตอนใต้ของสหรัฐฯ

นอกจากนี้ งานวิจัยใหม่ยังเผยให้เห็นด้วยว่า เมื่ออุณหภูมิเฉลี่ยสูงขึ้น การเกิดพายุรุนแรงระดับทอร์นาโดนอกเขตมิดเวสต์ ซึ่งเป็นพื้นที่ที่เกิดทอร์นาโดบ่อยจนได้รับการขนานนามว่า ‘ตรอกทอร์นาโด’ หรือ ‘Tornado Alley’ นั้นกำลังจะกลายเป็นเรื่องธรรมดา จากการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ มีการคาดการณ์ว่าภายในปี 2100 จำนวนซูเปอร์เซลล์ (Supercell) หรือเมฆฝนฟ้าคะนองที่พัดถล่มพื้นที่ทางตะวันออกของสหรัฐฯ จะเพิ่มขึ้นถึง 6.6% โดยเฉลี่ยต่อปี

ทั้งนี้ ซูเปอร์เซลล์คือเมฆฝนฟ้าคะนองที่มีแกนหมุนของอากาศอยู่ภายใน ซึ่งซูเปอร์เซลล์สามารถก่อตัวเป็นทอร์นาโดที่มีความรุนแรงสูงสุดได้

นั่นจึงหมายความว่าอาจเกิดทอร์นาโดมากขึ้นด้วยเช่นกัน แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ขอชี้ชัดในเรื่องนี้

“ไม่มีอะไรชัดเจนพอที่จะพูดว่า ‘ใช่ เราจะประสบกับทอร์นาโดมากขึ้น’” อัลเลนกล่าว

ต่อไปนี้คือปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการเกิดทอร์นาโด เมื่อใด ที่ไหน และบ่อยเพียงใด

อุณหภูมิที่ร้อนขึ้นหมายถึงมีปัจจัยกระตุ้นให้เกิดพายุมากขึ้น

อุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกสูงขึ้นมากกว่า 1.1 องศาเซลเซียสตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1800 ซึ่งผลกระทบที่ชัดเจนคืออากาศที่อุ่นขึ้น ทำให้พายุก่อตัวและทวีความรุนแรงขึ้น นอกจากนี้ อากาศที่อุ่นขึ้นยังกักเก็บความชื้นไว้มากขึ้น ซึ่งสามารถเป็นปัจจัยกระตุ้นให้เกิดพายุได้เช่นกัน

อากาศอุ่นและชื้นเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ทำให้พายุทั่วไปพัฒนาเป็นทอร์นาโดที่มีอานุภาพรุนแรง

พายุดังกล่าวเกิดจากบรรยากาศชั้นล่างไม่มีเสถียรภาพ กล่าวคือเมื่อเกิดการปะทะกันระหว่างอากาศอุ่นและชื้นใกล้กับพื้นดิน กับอากาศที่เย็นกว่าและแห้งกว่าที่อยู่ด้านบน จะเกิดการก่อตัวของพายุ ซึ่งเป็นวิธีการคืนสมดุลในชั้นบรรยากาศ

ในทางปฏิบัตินั่นหมายความว่าอากาศอุ่นจะลอยขึ้นสู่ชั้นเย็นด้านบนอย่างรวดเร็ว ในขณะที่อากาศเย็นลดลงมาสู่พื้นด้านล่าง การเคลื่อนไหวนี้เป็นปัจจัยกระตุ้นให้เกิดหยาดน้ำฟ้า (Precipitation) เนื่องจากความชื้นในอากาศที่อบอุ่นทำให้เกิดการควบแน่น และยังทำให้เกิดแกนหมุนภายในพายุ ซึ่งอาจพัฒนากลายเป็นทอร์นาโดได้

อัลเลนกล่าวว่า อากาศที่ร้อนขึ้นหมายถึงอากาศไม่มีเสถียรภาพมากขึ้น ยิ่งอากาศอุ่นเข้าใกล้กับพื้นดินมากเท่าไร และยิ่งมีความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิกับอากาศเหนือพื้นดินมากเท่าไร ก็ยิ่งมีโอกาสสูงขึ้นที่อากาศจะลอยขึ้น และทำให้เกิดการปะทะกันในชั้นบรรยากาศรุนแรงขึ้น

ฤดูทอร์นาโดอาจยาวนานขึ้น และอาจเกิดในภาคตะวันออกมากขึ้น

ฮาโรลด์ บรูกส์ นักวิทยาศาสตร์วิจัยอาวุโสจาก National Severe Storms Laboratory ในเมืองนอร์แมน รัฐโอกลาโฮมา กล่าวว่า แม้สภาพอากาศร้อนและอบอ้าวทำให้เกิดพายุฝนฟ้าคะนองบ่อยขึ้น แต่ก็ไม่จำเป็นเสมอไปว่าสภาพอากาศที่ร้อนขึ้นจะส่งผลให้เกิดพายุฤดูร้อนมากขึ้น อย่างไรก็ดี สถานการณ์ดังกล่าวมีแนวโน้มว่าอาจส่งผลกระทบกับช่วงเวลาต่างๆ ของปีและในบางพื้นที่ของประเทศ ซึ่งในอดีตมีอุณหภูมิเย็นเกินไปที่จะทำให้เกิดพายุรุนแรง

ทอร์นาโดสามารถเกิดขึ้นได้ตลอดทั้งปีในบางพื้นที่ของสหรัฐฯ แต่โดยทั่วไปแล้ว ฤดูทอร์นาโดจะเริ่มต้นตั้งแต่เดือนมีนาคมไปจนถึงเดือนพฤษภาคม และอาจเกิดบ่อยรองลงมาในช่วงเดือนตุลาคมและพฤศจิกายน ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่สภาพอากาศอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่าน และอุณหภูมิในอากาศและระดับความชื้นแตกต่างกันมาก

ฤดูหนาวของสหรัฐฯ ที่หนาวน้อยลงนั้นหมายความว่า อากาศที่ไม่มีเสถียรภาพในชั้นบรรยากาศซึ่งเป็นปัจจัยที่ทำให้เกิดทอร์นาโด อาจเกิดบ่อยขึ้นในต้นฤดูใบไม้ผลิและปลายฤดูใบไม้ร่วง

ผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Bulletin of the American Meteorological Society ฉบับเดือนมกราคม ระบุว่า มีซูเปอร์เซลล์เพิ่มขึ้น 61% ในเดือนมีนาคม และเพิ่มขึ้น 46% ในเดือนเมษายน นอกจากนี้ยังพบความเป็นไปได้ที่จะเกิดทอร์นาโดเพิ่มขึ้นในภาคตะวันออกเฉียงใต้ แต่ลดลงในรัฐต่างๆ เช่น โอกลาโฮมาและแคนซัส

นักวิจัยได้พัฒนาระบบการพยากรณ์โดยการสร้างแบบจำลองกิจกรรมพายุตามการคาดการณ์ภาวะโลกร้อนในช่วงทศวรรษหน้า

วอล์กเกอร์ แอชลีย์ ผู้เขียนนำของงานวิจัย และศาสตราจารย์ด้านอุตุนิยมวิทยาและภูมิศาสตร์ภัยพิบัติ ที่มหาวิทยาลัยนอร์ทเทิร์นอิลลินอยส์ กล่าวกับสำนักข่าว Associated Press (AP) ว่า เขาเชื่อว่าการเปลี่ยนแปลงนี้เริ่มเกิดขึ้นแล้ว

“ข้อมูลที่ผมเห็นทำให้เชื่อได้ว่าเรากำลังอยู่ในการทดลองนี้” เขากล่าวกับ AP สามวันก่อนที่ทอร์นาโดความรุนแรงระดับ EF-4 จะคร่าชีวิตผู้คนไปมากกว่า 25 คนในมิสซิสซิปปี “สิ่งที่เราคาดว่าจะได้เห็นในระยะยาวกำลังเกิดขึ้นจริงในขณะนี้”

แนวโน้มบางอย่างอาจส่งผลต่อการพัฒนาของพายุ

อย่างไรก็ตาม มีปัจจัยที่อาจจำกัดการพัฒนาของพายุและทอร์นาโด

ส่วนประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งสำหรับการพัฒนาของทอร์นาโดเรียกว่า ลมเฉือนแนวตั้ง (Vertical Wind Shear) หรือความแตกต่างของความเร็วลมที่ระดับความสูงต่างๆ โดยระดับแรงเฉือนที่สูงขึ้นหมายถึงความแตกต่างที่มากขึ้นของความเร็วลม ทำให้พายุรวมตัวกันเป็นซูเปอร์เซลล์และพัฒนาแกนหมุนที่เป็นปัจจัยกระตุ้นให้เกิดทอร์นาโด

คิมเบอร์ลี ฮูกวินด์ นักวิทยาศาสตร์วิจัยจากมหาวิทยาลัยโอกลาโฮมา กล่าวว่า ลมเฉือนน่าจะลดลงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ลมเฉือนเกิดจากความแตกต่างระหว่างอากาศอุ่นใกล้กับเส้นศูนย์สูตรกับอากาศเย็นในแถบอาร์กติก ซึ่งช่องว่างนี้แคบลงเมื่อบริเวณขั้วโลกอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็ว

นอกจากนั้นยังมีปรากฏการณ์ที่นักอุตุนิยมวิทยาเปรียบเป็น ‘ฝาปิด’ พายุ หากชั้นอากาศเหนือพื้นดินอุ่นเกินไป แสดงว่าต้องใช้พลังงานมากเพื่อให้อากาศร้อนและชื้นด้านล่างลอยขึ้นและก่อให้เกิดพายุ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจทำให้ฝาปิดดังกล่าว ซึ่งยับยั้งไม่ให้เกิดการยกตัวของอากาศด้วยการพาของความร้อน (Convective Inhibition) สร้างผลกระทบมากขึ้น

อย่างไรก็ดี ฮูกวินด์กล่าวว่า ยังไม่ชัดเจนว่าอิทธิพลเหล่านั้นจะส่งผลให้เกิดทอร์นาโดน้อยลงหรือไม่ เพราะตราบใดที่แรงเฉือนลมและการยับยั้งการพาความร้อนทำให้เกิดการพัฒนาของพายุในวันที่มีปัจจัยกระตุ้น โอกาสที่จะเกิดทอร์นาโดก็ยังคงมีอยู่

ภาพ: Peter Zay / Anadolu Agency via Getty Images

อ้างอิง: