ใช้วัฏจักรสุริยะ ทำนายฝนในมหาสมุทรแปซิฟิก

นักวิทยาศาสตร์พบการเปลี่ยนแปลงบนดวงอาทิตย์เพียงเล็กน้อย ก็มีผลกระทบต่อสภาพอากาศ ในมหาสมุทรแปซิฟิกอย่างใหญ่หลวง ซึ่งการศึกษาจะช่วยให้ทำนายสภาพอากาศได้แม่นยำมากขึ้น อาทิ มรสุมในมหาสมุทรอินเดีย ฝนตกในมหาสมุทรแปซิฟิก เป็นต้น

ไซน์เดลีระบุว่า งานวิจัยดังกล่าวนำโดยทีมนักวิทยาศาสตร์จากศูนย์วิจัยสภาพบรรยากาศแห่งสหรัฐฯ หรือเอ็นซีเออาร์ (National Center for Atmospheric Research: NCAR) ซึ่งนำข้อมูลการสังเกตสภาพอากาศที่เก็บบันทึกนานกว่าหนึ่งศตวรรษมาวิเคราะห์ โดยใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ ที่มีประสิทธิภาพสูง 3 ชุด เพื่อตอบคำถามยากๆ ทางด้านอุตุนิยมวิทยา

คำถามดังกล่าวคือ หากพลังงานที่โลกได้รับจากดวงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงเพียงไป 0.1% ใน ช่วงการเปลี่ยนแปลงวัฏจักรดวงอาทิตย์ ซึ่งมีคาบเวลาประมาณ 11 ปี แล้วการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยนี้ จะทำให้เกิดผลมหาศาลต่อสภาพอากาศบนโลกหรือไม่?

การศึกษาล่าสุด ที่ตีพิมพ์เผยแพร่ลงวารสารไซน์นั้น ได้หาคำตอบจากผลกระทบของดวงอาทิตย์บนพื้นที่ 2 ภูมิภาคที่ไม่ได้เชื่อมต่อกัน โดยพบว่าองค์ประกอบเคมีของชั้นสตราโตสเฟียร์และอุณหภูมิผิวน้ำทะเลในมหาสมุทรนั้น ตอบสนองต่อช่วงการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงบนดวงอาทิตย์ โดยความรุนแรงที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์เพียงเล็กน้อย ส่งผลกระทบต่อการเคลื่อนที่ของมวลอากาศอย่างมาก

อีกทั้งปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นนบนดวงอาทิตย์นั้น ทำให้เกิดลมและฝนที่รุนแรงมากขึ้น ทั้งยังเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิผิวน้ำทะเล และเมฆที่ปกคลุมบริเวณเส้นศูนย์สูตร และบริเวณใกล้เคียง ซึ่งท้ายที่สุด จะเพิ่มความรุนแรงต่อสภาพอากาศทั่วโลก

"ดวงอาทิตย์ ชั้นสตราโตสเฟียร์ และมหาสมุทร ล้วนเชื่อมโยงกันในวิถีทางที่มีอิทธิพลต่อเหตุการณ์ต่างๆ อาทิ ฝนตกในฤดูหนาวที่อเมริกาเหนือ เป็นต้น การเข้าใจบทบาทของวัฏจักรสุริยะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถ่องแท้ขึ้น ในการทำนายรูปแบบสภาพภูมิอากาศของภูมิภาคในอีก 2 ทศวรรษข้างหน้า" ไซน์เดลีรายงานคำพูดของ เจอรัลด์ มีห์ล (Gerald Meehl) นักวิทยาศาสตร์ผู้นำการวิจัยครั้งนี้จากเอ็นซีเออาร์ ถึงความสำคัญของงานวิจัยนี้

งานวิจัยของมีห์ลและคณะ ได้แสดงให้เห็นการเชื่อมโยงระหว่างความผันผวนที่ดวง อาทิตย์ส่งออกมากับการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศโลกนั้นมีกลไกอย่างไร จึงก่อให้เกิดการเปลี่ยนเชิงกายภาพ ที่กระทบต่อมหาสมุทรแปซิฟิกในบริเวณเส้นศูนย์สูตร

ทีมของมีห์ลยังได้ยืนยันทฤษฎีที่ว่า โอโซนในชั้นสตราโทสเฟียร์นั้น ดูดซับพลังงาน ที่เปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยบนดวงอาทิตย์ ระหว่างการสร้างจุดดับได้ และพลังงานดังกล่าว จะทำให้อุณหภูมิของอากาศในชั้นสตราโทสเฟียร์เหนือเขตศูนย์สูตรร้อนขึ้น  และแบบจำลองยังแสดงให้เห็นว่า การผลิตโอโซนที่มากขึ้นในบริเวณดังกล่าวช่วย ให้ดูดซับพลังงานดวงอาทิตย์ได้มากขึ้นด้วย

ด้วยอากาศชั้นสตราโทสเฟียร์ที่อุ่นขึ้นอย่างไม่สม่ำเสมอ และเกิดความร้อนขึ้นในชั้นบรรยากาศด้านล่างอย่างชัดเจน ทำให้เกิดกระแสลมในชั้นสตราโทสเฟียร์ และที่สุดเกิดเป็นฝนรุนแรงในเขตเส้นศูนย์สูตร ขณะเดียวกันปริมาณแสงแดดที่เพิ่มสูงสุดในช่วงวัฏจักรสุริยะ ยังเป็นสาเหตุให้ผิวน้ำในมหาสมุทรแปซิฟิกร้อนขึ้นเล็กน้อย และบริเวณดังกล่าว ยังมีเมฆที่จะช่วยป้องกันรังสีจากดวงอาทิตย์น้อยอีกด้วย แม้เพียงความร้อนที่เพิ่มขึ้นจากปกติเพียงเล็กน้อย แต่ก็ทำให้เกิดการระเหยของน้ำได้มากขึ้น จึงเพิ่มปริมาณไอน้ำในอากาศมากขึ้นอีก

ตามปกติลมมรสุมจะพัดพาความชื้นให้เกิดฝนตามฤดูกาลในบริเวณเส้นศูนย์สูตรของมหาสมุทรแปซิฟิกทางตะวันตกอยู่แล้ว และกลไกของชั้นสตราโทสเฟียร์ยังโหมให้เกิดฝนที่ตกหนักขึ้นอีก และการเปลี่ยนแปลงในช่วงวัฏจักรสุริยะมีความผันผวนสูงสุดนี้ ทำให้บริเวณเส้นศูนย์สูตรของมหาสมุทรแปซิฟิกทางตะวันออกหนาวเย็นและแห้งแล้งกว่าเดิม ทำให้เกิดปัจจัยคล้ายๆ กับปรากฏการณ์ลานิญญา

นอกจากนี้ ช่วงวัฏจักรสุริยะยังเพิ่มความรุนแรงให้กับปรากฏการณ์ลานิญญาและเอลนิญโญ โดยปรากฏการณ์ลานิญญาที่เกิดขึ้นในช่วงปี 2531-2532 นั้นเกิดขึ้นวัฏจักรสุริยะที่ผันผวนสูงสุด โดยปรากฏการณ์ลานิญญาในช่วงนั้นทำให้เกิดสภาพอากาศที่รุนแรงและมีความสำคัญ ต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศอย่างการเกิดฤดูหนาวอันแห้งแล้งที่ผิดฤดูกาลทาง ตะวันกเฉียงใต้ของสหรัฐฯ

อย่างไรก็ดี มรสุมในมหาสมุทรอินเดีย อุณภูมิผิวทะเลและฝนตกในมหาสมุทรแปซิฟิก รวมทั้งรูปภูมิอากาศในบริเวณอื่นนั้นถูกขับเคลื่อนด้วยอากาศซึ่งเคลื่อนที่ ในบริเวณเขตศูนย์สูตรของโลก ดังนั้นการศึกษาครั้งนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์นำพยากรณ์วัฏจักรสุริยะไป ประเมินวัฏจักรของภูมิอากาศและรูปแบบภูมิอากาศในภูมิภาคต่างๆ เหล่านั้น และประเมินได้ล่วงหน้าไปอีก 1-2 ทศวรรษ.