Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
การหมุนของน้ำผิวหน้ามหาสมุทร และปรากฏการณ์แอลนีโญและลานีญา - Coggle Diagram
การหมุนของน้ำผิวหน้ามหาสมุทร และปรากฏการณ์แอลนีโญและลานีญา
ปรากฏการณ์แอลนีโญ
เอลนีโญเกิดขึ้นเมื่อลมสินค้ามีกำลังอ่อนลง ส่งผลให้กระแสลมเกิดการเปลี่ยนทิศโดยพัดจากประเทศอินโดนีเซียไปยังชายฝั่งทวีปอเมริกาใต้
ทำให้กระแสน้ำอุ่นถูกพัดเข้าหาชายฝั่งตะวันตกของประเทศเปรูและเอกวาดอร์ซึ่งเป็นทิศตรงกันข้ามกับการไหลเวียนในสภาวะปกติ ทำให้ทางภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และออสเตรเลียขาดฝนและเผชิญกับความแห้งแล้ง โดยฝนที่ควรได้รับไปตกยังทวีปอเมริกาใต้แทน การเปลี่ยนแปลงทิศทางการไหลของกระแสน้ำอุ่นยังส่งผลให้กระแสน้ำเย็นใต้มหาสมุทรไม่สามารถลอยตัวขึ้นมาได้ตามปกติ ทำให้ทางชายฝั่งของทั้งประเทศเปรู เอกวาดอร์และชิลีสูญเสียความอุดมสมบูรณ์ทางทะเลที่เคยได้รับไปในช่วงเวลาดังกล่าว
ผลกระทบปรากฏการณ์แอลนีโญ
เอลนีโญก่อให้เกิดสภาพอากาศเลวร้าย อย่างเช่น อุทกภัย ภัยแล้ง หรือการรบกวนสภาพอากาศในหลายภูมิภาคของโลก ประเทศกำลังพัฒนาซึ่งมีเศรษฐกิจเน้นเกษตรกรรมและการประมงโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อยู่ในบริเวณมหาสมุทรแปซิฟิก
ปรากฏการณ์ลานีญา
ลานีญา
ลานีญา ความหมายเดียวกัน คือ ปรากฏการณ์ที่กลับกันกับ เอล นิโญ กล่าวคือ อุณหภูมิผิวน้ำทะเลบริเวณตอนกลางและตะวันออกของแปซิฟิกเขตศูนย์สูตรมีค่าต่ำกว่าปกติ เนื่องจากลมค้าตะวันออกเฉียงใต้มีกำลังแรงมากกว่าปกติ จึงพัดพาผิวน้ำทะเลที่อุ่นจากตะวันออกไปสะสมอยู่ทางตะวันตกมากยิ่งขึ้น ทำให้บริเวณดังกล่าวซึ่งเดิมมีอุณหภูมิผิวน้ำทะเลและระดับน้ำทะเลสูงกว่าทางตะวันออกอยู่แล้วยิ่งมีอุณหภูมิและระดับน้ำทะเลสูงขึ้นไปอีก ปรากฏการณ์ ลา นีญา เกิดขึ้นได้ทุก 2 - 3 ปี และปกติจะเกิดขึ้นนานประมาณ 9 - 12 เดือน แต่บางครั้งอาจปรากฏอยู่ได้นานถึง 2 ปี
การ
เกิด
ลานีญา
ลานีญาเป็นปรากฏการณ์ตรงกันข้าม โดยมีลักษณะคล้ายคลึงกับการไหลเวียนของสภาพอากาศในสภาวะปกติ แต่มีความรุนแรงยิ่งกว่า เนื่องจากกระแสลมสินค้าที่พัดไปทางทิศตะวันออกมีกำลังแรงมากกว่าปกติ ทำให้ทางประเทศอินโดนีเซียและออสเตรเลียมีระดับทะเลและปริมาณน้ำฝนสูง ขณะที่ทางตอนเหนือของทวีปอเมริกาใต้ต้องเผชิญความแห้งแล้งอย่างรุนแรง
ผลกระทบของ ลานีญา
จากการที่ปรากฏการณ์ ลานีญา เป็นสภาวะตรงข้ามของเอลนีโญ ดังนั้นผลกระทบของ ลา นีญา จึงตรงข้ามกับเอลนีโญ กล่าวคือ ผลจากการที่อากาศลอยขึ้นและกลั่นตัวเป็นเมฆและฝนบริเวณแปซิฟิกตะวันตกเขตร้อนในช่วงปรากฏการณ์ ลา นีญา ทำให้ออสเตรเลีย อินโดนีเซีย และฟิลิปปินส์มีแนวโน้มที่จะมีฝนมากและมีน้ำท่วม ขณะที่บริเวณแปซิฟิกเขตร้อนตะวันออกมีฝนน้อยและแห้งแล้ง นอกจากพื้นที่ในบริเวณเขตร้อนจะได้รับผลกระทบแล้ว ปรากฏว่า ลา นีญายังมีอิทธิพลไปยังพื้นที่ซึ่งอยู่ห่างไกลออกไปด้วย โดยพบว่าแอฟริกาใต้มีแนวโน้มที่จะมีฝนมากกว่าปกติและมีความเสี่ยงต่ออุทกภัยมากขึ้น
ขณะที่บริเวณตะวันออกของแอฟริกาและตอนใต้ของอเมริกาใต้มีฝนน้อยและเสี่ยงต่อการเกิดความแห้งแล้ง และในสหรัฐอเมริกาช่วงที่เกิดปรากฏการณ์ลานีญาจะแห้งแล้งกว่าปกติทางตะวันตกเฉียงใต้ในช่วงปลายฤดูร้อนต่อเนื่องถึงฤดูหนาว บริเวณที่ราบตอนกลางของประเทศในช่วงฤดูใบไม้ร่วง และทางตะวันออกเฉียงใต้ในช่วงฤดูหนาว แต่บางพื้นที่ทางตอนเหนือและตะวันออกมีฝนมากกว่าปกติในช่วงฤดูหนาว ส่วนผลกระทบของลานีญาที่มีต่อรูปแบบของอุณหภูมิปรากฏว่าในช่วง ลา นีญา อุณหภูมิผิวพื้นบริเวณเขตร้อนโดยเฉลี่ยจะลดลง และมีแนวโน้มต่ำกว่าปกติ ในช่วงฤดูหนาวของซีกโลกเหนือทางตะวันตกเฉียงเหนือของมหาสมุทรแปซิฟิกบริเวณประเทศญี่ปุ่นและเกาหลีมีอุณหภูมิต่ำกว่าปกติ ขณะที่ทางตะวันตกเฉียงใต้ของมหาสมุทรรวมถึงพื้นที่ทางตะวันออกเฉียงเหนือของออสเตรเลียมีอุณหภูมิสูงกว่าปกติ ส่วนทางตอนเหนือของสหรัฐอเมริกาต่อเนื่องถึงตอนใต้ของแคนาดามีอากาศหนาวเย็นกว่าปกติ แสดงให้เห็นผลกระทบจากปรากฏการณ์ ลานีญา ในช่วงฤดูหนาวและฤดูร้อนของซีกโลกเหนือ
ผลกระทบของปรากฏการณ์ลานีญา
ต่อปริมาณฝนและอุณหภูมิในประเทศไทย
จากการศึกษาสภาวะฝนและอุณหภูมิของประเทศไทยในปี เอล นีโญ โดยใช้วิธีวิเคราะห์ค่า composite percentile ของปริมาณฝน และ composite standardized ของอุณหภูมิในปี เอลนีโญ จากข้อมูลปริมาณฝนและอุณหภูมิรายเดือน ในช่วงเวลา 50 ปี ตั้งแต่ พ.ศ. 2494 ถึง 2543 พบว่า ในปี ลา นีญา ปริมาณฝนของประเทศไทยส่วนใหญ่สูงกว่าปกติ โดยเฉพาะช่วงฤดูร้อนและต้นฤดูฝนเป็นระยะที่ ลานีญา มีผลกระทบต่อสภาวะฝนของประเทศไทยชัดเจนกว่าช่วงอื่น และพบว่าในช่วงกลางและปลายฤดูฝน ลานีญา มีผลกระทบต่อสภาวะฝนของประเทศไทยไม่ชัดเจน สำหรับอุณหภูมิปรากฏว่า ลานีญา มีผลกระทบต่ออุณหภูมิในประเทศไทยชัดเจนกว่าฝน โดยทุกภาคของประเทศไทยมีอุณหภูมิต่ำกว่าปกติทุกฤดู และพบว่า ลานีญาที่มีขนาดปานกลางถึงรุนแรงส่งผลให้ปริมาณฝนของประเทศไทยสูงกว่าปกติมากขึ้น ขณะที่อุณหภูมิต่ำกว่าปกติมากขึ้น
ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างมหาสมุทรกับชั้นบรรยากาศโลก ดังนั้นเมื่อกระแสลมเกิดการเปลี่ยนทิศและกระแสน้ำในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเกิดการเปลี่ยนแปลง จึงก่อให้เกิดปรากฏการณ์สภาวะอากาศแปรปรวนฉับพลันที่เรียกว่า “เอลนีโญ” (El Niño) และ “ลานีญา”(La Niña)
การหมุนของน้ำผิวหน้ามหาสมุทร
กระแสน้ำในมหาสมุทร
น้ำเป็นของไหลเช่นเดียวกับอากาศ การไหลเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทรจึงมีลักษณะคล้ายกับการไหลเวียนของกระแสลมในบรรยากาศ แต่การไหลเวียนของกระแสน้ำมีอุปสรรคขวางกั้น เนื่องจากหนึ่งในสามของพื้นผิวโลกเป็นแผ่นดิน การไหลเวียนของน้ำในมหาสมุทรจึงไม่ปรากฏรูปแบบที่ชัดเจนเหมือนดังกระแสลม ข้อแตกต่างอีกประการหนึ่งคือน้ำทะเลในมหาสมุทรมีความเค็มไม่เท่ากัน น้ำทะเลที่เค็มมากกว่ามีความหนาแน่นสูงจะเคลื่อนไปแทนที่น้ำทะเลที่มีความหนาแน่นต่ำ เราจึงแบ่งการไหลเวียนของน้ำในมหาสมุทรเป็น 2 ประเภทคือ กระแสน้ำบริเวณพื้นผิว (Surface currents) และกระแสน้ำลึก (Deep currents)
การไหลเวียนของกระแสน้ำพื้นผิวมหาสมุทร
กระแสน้ำพื้นผิวมหาสมุทรเกิดขึ้นเนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างอากาศกับผิวน้ำ อากาศเคลื่อนที่ด้วยการพาความร้อน (Convection cells) ซึ่งสะสมพลังงานมาจากแสงอาทิตย์ พลังงานจากอากาศถ่ายทอดลงสู่ผิวน้ำอีกทีหนึ่ง โดยกระแสลมพัดพาให้กระแสน้ำเคลื่อนที่ไปในทางเดียวกัน ภาพที่ 1 แสดงให้เห็นว่า ลมสินค้าตะวันออกบริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตร (ลูกศรสีน้ำเงิน) มีอิทธิพลพัดพาให้น้ำในมหาสมุทรเคลื่อนตัวไปทางทิศตะวันตก (ลูกศรสีแดง) และลมตะวันตกในบริเวณใกล้ขั้วโลก (ลูกศรสีน้ำเงิน) มีอิทธิพลพัดพาให้น้ำในมหาสมุทรเคลื่อนตัวไปทางทิศตะวันออก (ลูกศรสีน้ำแดง) การไหลของน้ำในมหาสมุทรเคลื่อนที่เป็นรูปวงเวียน ในทิศทางตามเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือ และในทิศทางทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกใต้
ภาพที่ 1 อิทธิพลของกระแสลมต่อกระแสน้ำในมหาสมุทร
โลกมีสัณฐานเป็นทรงกลมทำให้น้ำในมหาสมุทรมีอุณหภูมิแตกต่างกัน พลังงานจากดวงอาทิตย์ตกกระทบบริเวณศูนย์สูตรมากกว่าขั้วโลก น้ำทะเลบริเวณเส้นศูนย์สูตรมีอุณหภูมิสูงจึงไหลไปทางขั้วโลก ในขณะที่น้ำทะเลบริเวณขั้วโลกมีอุณหภูมิต่ำกว่าไหลเข้ามาแทนที่ (ภาพที่ 2) เนื่องจากน้ำมีคุณสมบัติในการเก็บความร้อนได้ดีกว่าพื้นดินกล่าวคือ ใช้เวลาในการสะสมความร้อนและเย็นตัวลงนานกว่าพื้นดิน ดังนั้นกระแสน้ำพบพื้นผิวมหาสมุทรจึงนำพาพลังงานความร้อนไปด้วยเป็นระยะทางไกล ทำให้เกิดผลกระทบต่อภูมิอากาศและระบบนิเวศบนพื้นที่ชายฝั่งเป็นอย่างยิ่ง กระแสน้ำอุ่นทำให้น้ำระเหยเป็นไอน้ำแล้วควบแน่นตกลงมาเป็นฝน อากาศชื้น พืชพรรณอุดมสมบูรณ์ กระแสน้ำเย็นทำให้อากาศแห้งจมตัวลง เกิดภูมิอากาศแบบทะเลทราย อย่างไรก็ตามอิทธิพลของกระแสลมส่งผลกระทบต่อกระแสน้ำในมหาสมุทรเพียงความลึก 1 กิโลเมตรเท่านั้น นั่นหมายถึงการไหลเวียนของกระแสน้ำผิวพื้นมีอิทธิพลต่อน้ำในมหาสมุทรเพียงประมาณร้อยละ 10
ภาพที่ 2 กระแสน้ำพื้นผิวมหาสมุทร
การไหลเวียนของกระแสน้ำลึกในมหาสมุทร
น้ำทะเลในแต่ละส่วนของโลกมีความเค็มไม่เท่ากันและมีความหนาแน่นไม่เท่ากัน น้ำทะเลที่มีความหนาแน่นสูงจะไหลไปแทนที่น้ำทะเลที่มีความหนาแน่นต่ำ การหมุนเวียนของกระแสน้ำลึกมีปัจจัยที่สำคัญ 2 ประการคือ ความร้อน (Thermo) และเกลือ (Haline) เราเรียกการไหลเวียนในลักษณะนี้ว่า "เทอร์โมแฮลีน" (Thermohaline)
ภาพที่ 3 การไหลเวียนของน้ำลึกในมหาสมุทร
วงจรการไหลเวียนของกระแสน้ำลึกในมหาสมุทรมีชื่อเรียกว่า “แถบสายพานยักษ์” (Great conveyor belt) น้ำทะเลความหนาแน่นสูงอุณหภูมิต่ำจมตัวลงสู่ท้องมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือไหลลึกลงทางใต้ แล้วเลี้ยวไปทางตะวันออก ขณะที่มันไหลผ่านมหาสมุทรอินเดียอุณหภูมิจะสูงขึ้น และลอยตัวขึ้นทางตอนเหนือของมหาสมุทรแปซิฟิกดังเส้นสีน้ำเงินในภาพที่ 3
น้ำทะเลความหนาแน่นต่ำอุณหภูมิสูงจากมหาสมุทรแปซิฟิก ไหลวกกลับผ่านมหาสมุทรอินเดียลงมาทางมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ แล้วไหลย้อนมาทางมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือดังเส้นประสีแดงในภาพที่ 3 กระแสน้ำมีความเค็มมากขึ้นเนื่องจากการระเหยของน้ำ ประกอบกับการเดินทางเข้าใกล้ขั้วโลกทำให้อุณหภูมิต่ำลง จึงจมตัวลงอีกครั้งเป็นการครบวงจรใช้เวลาประมาณ 500 – 2,000 ปี การไหลเวียนเช่นนี้ส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศในระยะยาว อาทิเช่น ยุคน้ำแข็งเล็ก ในยุโรปเมื่อคริสต์ศตวรรษที่ 17 อิทธิพลของการไหลเวียนแบบเทอร์โมแฮลีนมีอิทธิพลต่อน้ำในมหาสมุทรประมาณร้อยละ 90
