ศัพท์เฉพาะทางอุตุนิยมวิทยา

ความผันผวนของภูมิอากาศ (climate variability)
ระบบภูมิอากาศที่ผันผวนไปจากแบบแผนของภูมิ อากาศที่เคยเป็นอยู่ในอดีต เช่น ในแต่ละปีจะมีช่วงฤดูร้อนและฤดูฝน ซึ่งโดยปกติ จะมีฝนเริ่มตกในปลายเดือนเมษายน (ในกรณีของประเทศไทย) แต่ถ้ามีฝนตกอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ต้นเดือนเมษายน ก็ถือว่ามีความผันผวนของฝนเกิดขึ้น ซึ่งความผันผวนของภูมิอากาศนั้นเกิดได้กับฝน (ปริมาณ ช่วงเวลาที่ตก การเว้นช่วงระยะเวลา) อุณหภูมิ ลม ฯลฯ

การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ (climate change)
มีหลายหน่วยงานที่พยายามนิยามคำศัพท์นี้ จึงทำให้มีคำนิยามหลายอย่าง เช่น (1) นิยามโดย WMC(ก) โดยทั่วไป หมายถึง ความแตกต่างของรูปแบบภูมิอากาศแบบต่างๆ โดยพิจารณาจากว่ามีองค์ประกอบทางอุตุนิยมวิทยาของพื้นที่ใดที่หนึ่ง ที่แตกต่างจากค่าเฉลี่ยทางสถิติระยะยาว ไม่ว่าจะมีสาเหตุจากอะไร (เช่น จากการเปลี่ยนแปลงของรังสีจากดวงอาทิตย์ การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบวงโคจรของโลกในระยะยาว กระบวนการทางธรรมชาติ หรือจากการกระทำของมนุษย์)(ข) ใช้ในความหมายเฉพาะที่หมายถึงการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญของค่าเฉลี่ย (mean value) ขององค์ประกอบทางอุตุนิยมวิทยา (โดยเฉพาะอุณหภูมิและปริมาณของ precipitation ) ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง โดยค่าเฉลี่ยดังกล่าวได้มาจากการตรวจวัดในระยะยาวหลายทศวรรษหรือนานกว่า [WMO (1992), International Meteorological Vocabulary, 2nd Edition, Publication No. 182, WMO's Website] (2) UNFCCCการเปลี่ยนแปลงของภูมิอกาศที่มีสาเหตุมาจากกิจกรรมของมนุษย์ ทั้งโดยตรงและโดยอ้อม ที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกบอของบรรยากาศโลก ซึ่งมากไปกว่าการผันผวนของภูมิอากาศ ที่สังเกตุได้ในช่วงเวลาใกล้เคียงกัน [IPCC (1995), Climate Change: A Glossary by the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPC's Website](3) IPCCการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศ ที่เปรียบเทียบกับบันทึกการสังเกตุภูมิอากาศ ซึ่งเกิดขึ้นเพราะการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยภายในระบบภูมิอากาศ หรือจากปฏิสัมพันธ์ขององค์ประกอบของระบบภูมิอากาศ หรือจากปัจจัยภายนอก ทั้งจากปัจจัยทางธรรมชาติ หรือจากกิจกรรมของมนุษย์ โดยทั่วไป จะไม่สามารถแยกแยะปัจจัยที่เป็นสาเหตุได้ชัดเจน ในการทำนายการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศของอนาคตของ IPCC นั้น โดยทั่วไปจะพิจารณาเฉพาะอิทธิพลต่อภูมิอกาศ ที่มาจากกิจกรรมของมนุษย์ที่ทำให้เกิดก๊าซเรือนกระจกเพิ่มขึ้น หรือจากปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ [IPCC (1995), Climate Change: A Glossary by the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPC's Website]

ระบบภูมิอากาศ (climate system)
ประกอบด้วยระบบ 5 ระบบที่ปฏิสัมพันธ์กัน คือ(ก) บรรยากาศ (atmosphere) หรือบางครั้งก็เรียก อากาศภาค ซึ่งประกอบด้วยก๊าซต่างๆ ในอากาศ ที่อยู่บนผิวโลก(ข) อุทกนิเวศ (hydrosphere) ซึ่งประกอบด้วยสิ่งที่เป็นน้ำและของเหลวที่อยู่ใต้ผิวโลกและบนผิวโลก(ค) น้ำแข็งบนโลก (cryosphere) หิมะและน้ำแข็งที่อยู่ใต้ผิวโลกและบนผิวโลก(ง) ธรณีภาค (lithosphere) ส่วนเป็นผืนดินของผิวโลก เช่น หิน ดิน(จ) ชีวมณฑล (biosphere) สิ่งมีชีวิตต่างๆ ที่อยู่บนโลก ทั้งพืช สัตว์ รวมทั้งอินทรีย์วัตถุต่างๆ

ภูมิอากาศ (climate)
ลักษณะเงื่อนไขของบรรยากาศ ที่อยู่บริเวณใกล้ผิวโลก ณ บริเวณใดบริเวณหนึ่ง ซึ่งได้จากการเฉลี่ยข้อมูลสภาพอากาศระยะยาว (หลายทศวรรษ แต่ในวงการอุตุนิยมวิทยาจะใช้ค่าเฉลี่ย 30 ปี) เมื่อกล่าวถึงภูมิอากาศควรต้องมีการระบุถึงขอบเขตของพื้นที่ เช่น ภูมิอากาศละติจูด (latitudinal climates) ภูมิอากาศของภูมิภาค (regional climate) และภูมิอากาศท้องถิ่น

ภูมิอากาศละติจูด (latitudinal climates)
ภูมิอากาศที่แบ่งตามระยะห่างจากเส้นศูนย์สูตร เช่น ภูมิอากาศขั้วโลก (polar climate) ภูมิอากาศเขตอบอุ่น (temperate climate) ภูมิอากาศเขตกึ่งร้อนชื้น (sub-tropical climate) ภูมิอากาศร้อนชื้น (tropical climate) ประเทศไทยมีภูมิอากาศหลายลักษณะ เช่น ภาคใต้มีภูมิอากาศร้อนชื้น

ภูมิอากาศของภูมิภาค (regional climate)
ภูมิอากาศที่ครอบคลุมเขตภูมิภาคหนึ่งๆ ซึ่งมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างจากที่อื่น ซึ่งมีปัจจัยหลายอย่างที่มีผลต่อภูมิอากาศของภูมิภาค เช่น ระยะห่างจากเส้นศูนย์สูตร มุมองศาของผิวโลกกับดวงอาทิตย์ สัดส่วนองค์ประกอบของดินและน้ำ ระบบลม เป็นต้น ตัวอย่างของภูมิอากาศของภูมิภาค เช่น ภูมิอากาศใกล้ทะเล (maritime climate) ภูมิอากาศทวีป (continental climate) ภูมิอากาศเมดิเตอร์เรเนียน (Mediterrannean climate) ภูมิอากาศทะเลทราย (desert climate)

สภาพอากาศ (weather)
การผันผวนของเงื่อนไขบรรยากาศในแต่ละวัน ณ บริเวณใดบริเวณหนึ่ง ซึ่งโดยปกติ หน่วยงานด้านอุตุนิยมวิทยาจะตรวจขัดปรากฎการณ์ของสภาพอากาศรายวันแค่เพียงบางสิ่ง เช่น อุณหภูมิอากาศ ปริมาณการตกของฝน (หรือหิมะ หรือลูกเห็บ) ความกดอากาศ ความชื้น ลม แสงแดด และเมฆที่คลุมพื้นที่

ค่าเทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์ (carbon dioxide equivalent - CDE)
เป็นค่าที่ระบุปริมาณก๊าซเรือนกระจกชนิดต่างๆ ที่มีศักยภาพในการทำให้เกิดโลกร้อน (global warming potential - GWP) ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง (โดยทั่วไปใช้ระยะเวลา 100 ปี) เท่ากันกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งจะได้มาจากการคูณปริมาณก๊าซเรือนกระจกนั้นกับค่าศักยภาพในการทำให้โลกร้อน (GWP) ยกตัวอย่างเช่น ค่า GWP ของก๊าซไนตรัสออกไซด์เท่ากับ 298 และของก๊าซมีเทนเท่ากับ 25 ซึ่งหมายความว่า การปล่อยก๊าซไนตรัสออกไซด์ 1 ตัน จะมีค่าเท่ากับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 298 ตัน ในขณะที่ที่การปล่อยก๊าซมีเทน 1 ตันจะเท่ากับปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 25 ตันยังไม่ค่อยแน่ชัดว่า ค่า GWP ของก๊าซเรือนกระจกแต่ละชนิดมีค่าเท่าไหร่ ในที่นี้จึงขอแสดงค่าที่พบในแหล่งต่างๆ คือก๊าซคาร์บอนได้ออกไซด์ มีค่า GWP = 1 ก๊าซมีเทน มีค่า GWP = 21 ถึง 25ก๊าซไนตรัสออกไซด์ มีค่า GWP = 298 ถึง 310 ก๊าซฮาโลคาร์บอน (HFC) มีค่าGWP = 140 ถึง 11,700 ก๊าซซัลเฟอร์ เฮกซาฟลูออไรด์ มีค่า GWP = 23.90

คาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่า (Equivalent carbon dioxide - CO2e)
คือ ค่าความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่จะมีผลในการแผ่รังสี (radiative forcing) เท่ากันกับก๊าซเรือนกระจกต่างๆ โดยค่าคาร์บอนเทียบเท่านี้จะมีมีหน่วยเป็นส่วนในล้านส่วนโดยปริมาตร (ppmv) ยกตัวอย่างเช่น ค่าคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่า (CO2e) ของบรรยากาศโลกในปี พ.ศ. 2293 จะเท่ากับ 278 ppmv และเพิ่มขึ้นเป็น 412 ppmv ในปี พ.ศ. 2541

การเปลี่ยนเฟสของการกวัดแกว่งของลมทุกรอบสองปี (Quasi-Biennial Oscillation - QBO)
เป็นการพัดสลับกันของลมบริเวณศูนย์สูตรเป็นช่วงๆ ของลมตะวันออกและลมตะวันตกในชั้นสตราโตสเฟียร์ โดยแต่ละช่วงจะกินเวลากว่า 2 ปี คือ ประมาณ 28 - 29 เดือน โดยลมจะเกิดขึ้นในด้านบนของชั้นสตราโตเฟียร์ด้านล่าง และค่อยๆ ขยายลงมาด้านล่างราว 1 กิโลเมตรทุกๆ เดือน จนกระทั่งหมดกำลังลงในเขตโทรโพพอส (tropopause) ซึ่งเป็นบริเวณรอยต่อระหว่างชั้นสตราโตสเฟียร์และชั้นโทรโพสเฟียร์ การขยับตัวลงด้านล่างของลมตะวันออกนั้นค่อนข้างจะไม่เป็นแบบแผนเหมือนลมตะวันตกเท่าไหร่นัก และมีความแรงของลมเป็นเกือบสองเท่าของลมตะวันตก ในทางด้านบนของกระแสลม QBO นี้ กระแสลมตะวันออกจะเป็นกระแสหลัก ในขณะที่ด้านล่างกระแสลมตะวันตกจะเป็นกระแสหลัก ปรากฏการณ์นี้ทำให้เกิดผลกระทบต่อบรรยากาศโลกหลายด้าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำให้โอโซนในชั้นสตราโตสเฟียร์ลดลง การเปลี่ยนแปลงลมมรสุม และการหมุนเวียนของบรรยากาศในชั้นสตราโตสเฟียร์ในช่วงฤดูหนาวของเขตขั้วโลกเหนือ ซึ่งทำให้เกิดอากาศอบอุ่นขึ้นอย่างกระทันหันในเขตดังกล่าว

เอลนิลโญ-ลาณีญา (El Nino - La Nino)
ในช่วงปรากฏการณ์ลาณีญา กระแสลมในมหาสมุทรแปซิฟิคจะพัดไปทางทิศตะวันตก ทำให้น้ำอุ่นที่อยู่ด้านบนของผิวน้ำ ไหลไปที่ชายฝั่งประเทศออสเตรเลีย และหมู่เกาะต่างๆ ที่อยู่ทางเหนือของออสเตรเลีย เมื่อน้ำอุ่นไหลไปทางตะวันตก กระแสน้ำฮัมโบลด์ที่เย็นกว่าที่อยู่ด้านล่างก็จะไหลขึ้นด้านบน บริเวณชายฝั่งทะเลแปซิฟิคของทวีปอเมริกาใต้ เมื่อกำลังกระแสลมอบอุ่นในมหาสมุทรแปซิฟิคอ่อนตัวลง ปรากฏการณ์เอลนิโญก็จะเริ่มขึ้น โดยน้ำอุ่นที่เคยพัดไปทางตะวันตกจะไหลย้อนกลับไปทางตะวันออก และดันกระแสน้ำเย็นฮัมโบลด์กลับไปอยู่ใต้ทะเลเหมือนเดิม กระแสน้ำอุ่นที่ไหลกลับไปนี้จะพัดพาไอน้ำจากมหาสมุทรเข้าไปที่ทวีปอเมริกาใต้ ทำให้เกิดฝนตกในทวีปนั้น ส่วนน้ำในมหาสมุทรแปซิฟิคด้านตะวันตกจะเย็นตัวลง ทำให้น้ำจากมหาสมุทรระเหยน้อยลง ส่งผลทำให้เกิดภาวะแห้งแล้งในทวีปออสเตรเลีย และภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เมื่อเอลนิโญรุนแรงสุดขั้ว จะเกิดภาวะแห้งแล้ง น้ำท่วม และสภาพอากาศผันผวนจะเกิดขึ้นในพื้นที่ต่างๆ เกือบสองในสามของโลก โดยปรากฏการณ์เอลนิโญที่รุนแรงที่สุดเกิดขึ้นในช่วงปี พ.ศ. 2540-41 จนถูกบันทึกว่าเป็นปีที่เกิดภาวะแห้งแล้งในประเทศต่างๆ อย่างกว้างขวาง และเกิดไฟป่าในหลายแห่งทั่วโลก

ทฤษฎีมิแลนโควิทช์ (Milankovitch Theory)
ได้พยายามอธิบายการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศโลกในระยะยาวว่า เกิดจากปรากฏการณ์ 3 เรื่อง คือ วงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ องศาของแกนโลก และการส่ายไปมาของแกนหมุนของโลก ซึ่งทั้งสามปรากฏการณ์นี้เป็นวัฏจักรธรรมชาติ ที่เกิดขึ้นเป็นช่วงเวลาต่างกันวัฏจักรของวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ (Earth’s eccentricity) เป็นวัฏจัการที่ใช้เวลานานที่สุด โดยวงโคจรโลกรอบดวงอาทิตย์ ที่เป็นวงรีนั้น จะมีการเปลี่ยนแปลงทุก 100,000 ปี เมื่อวงโคจรโลกรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรีมากที่สุด ในช่วงนั้นโลกก็จะทั้งอยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์มากที่สุด และห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุดด้วย ในช่วงดังกล่าว ความเข้มข้นของรังสีดวงอาทิตย์ที่ส่องมายังโลกในแต่ละช่วงฤดูกาลของปีก็จะแตกต่างกันอย่างมาก ในช่วงปัจจุบันนี้ วงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ไม่ได้เป็นรูปวงรีมากนัก ทำให้ความแตกต่างของรังสีดวงอาทิรย์ที่ส่องมาถึงผิวโลกในช่วงเดือนมกราคมแตกต่างจากรังสีที่ส่องมาในช่วงเดือนกรกฎาคม เพียงแค่ 6% เท่านั้น แต่ในช่วงที่วงโคจรเป็นรูปวงรีมากๆ ความแตกต่างของรังสีในช่วงต้นปีและกลางปีอาจมากถึง 20-30% เลยทีเดียว การเปลี่ยนแปลงของรังสีดวงอาทิตย์ที่ส่องมายังโลกนี้มีผลอย่างมากต่อการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศบนโลกวัฏจักรที่สองจะใช้เวลาราว 41,000 ต่อรอบ ซึ่งวัฏจักรนี้เกี่ยวข้องกับแกนของโลก (axial tilt) ที่มีมุมเอียงที่ต่างกันไป ในช่วงต่างๆ มุมเอียงของแกนโลกจะอยู่ราว 22.1 - 24.5 องศา ซึ่งทำให้มีผลต่อบริเวณบนโลกที่รังสีอาจตกกระทบแตกต่างกันออกไป ในปัจจุบันแกนโลกเอียงอยู่ในช่วงกลางๆ ของมุมเอียง คือประมาณ 23.44 องศาส่วนวัฏจักรที่สาม ซึ่งเป็นวัฏจักรที่สั้นที่สุดคือใช้เวลาราว 26,000 ปีต่อรอบ ซึ่งวัฏจักรนี้จะสัมพันธ์กับการส่ายไปมาของแกนโลก (precession) โดยในช่วงหนึ่งของวัฏจักรแกนโลกจะชี้ไปที่ดาวเหนือและแกนโลกจะค่อยๆ ย้ายไปชี้ที่ดาว Vega การส่ายของแกนโลกนี้มีผลต่อความรุนแรงของฤดูกาล กล่าวคือเมื่อแกนโลกทางเหนือชี้ตรงไปที่ดาว Vega ฤดูหนาวก็จะหนาวเย็นเป็นพิเศษ ในขณะที่ฤดูร้อนก็จะร้อนมากขึ้นเป็นพิเศษด้วย


น.ส. อนค์รัตน์ ศรีลารักษ์
รหัส 52050929
สาขา เคมีทรัพยากรสิ่งแวดล้อม