ตัวบ่งชี้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ: มหาสมุทร

ครอบคลุมประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ของพื้นผิวโลก มหาสมุทรของโลกมีความสัมพันธ์แบบสองทางกับสภาพอากาศและสภาพอากาศ มหาสมุทรมีอิทธิพลต่อสภาพอากาศในระดับท้องถิ่นไปจนถึงระดับโลก ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติหลายอย่างของมหาสมุทรโดยพื้นฐาน บทนี้จะพิจารณาว่าลักษณะสำคัญบางประการของมหาสมุทรเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาอย่างไร

ทำไมมันถึงสำคัญ?

เมื่อก๊าซเรือนกระจกดักจับพลังงานจากดวงอาทิตย์มากขึ้น มหาสมุทรก็ดูดซับความร้อนมากขึ้น ส่งผลให้อุณหภูมิผิวน้ำทะเลสูงขึ้นและระดับน้ำทะเลสูงขึ้น การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและกระแสน้ำในมหาสมุทรที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงรูปแบบภูมิอากาศทั่วโลก ตัวอย่างเช่น น้ำที่อุ่นขึ้นอาจส่งเสริมการพัฒนาของพายุที่รุนแรงขึ้นในเขตร้อน ซึ่งอาจทำให้ทรัพย์สินเสียหายและสูญเสียชีวิตได้ ผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลและพายุคลื่นที่แรงขึ้นนั้นมีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับชุมชนชายฝั่ง

แม้ว่ามหาสมุทรจะช่วยลดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโดยกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก แต่ระดับคาร์บอนที่ละลายน้ำที่เพิ่มขึ้นกำลังเปลี่ยนคุณสมบัติทางเคมีของน้ำทะเลและทำให้เป็นกรดมากขึ้น ความเป็นกรดในมหาสมุทรที่เพิ่มขึ้นทำให้สิ่งมีชีวิตบางชนิด เช่น ปะการังและหอย สร้างโครงกระดูกและเปลือกหอยได้ยากขึ้น ในทางกลับกัน ผลกระทบเหล่านี้อาจเปลี่ยนแปลงความหลากหลายทางชีวภาพและผลผลิตของระบบนิเวศในมหาสมุทรอย่างมาก

การเปลี่ยนแปลงในระบบมหาสมุทรโดยทั่วไปเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ยาวนานกว่าในชั้นบรรยากาศ ซึ่งพายุสามารถก่อตัวและสลายตัวไปในวันเดียว ปฏิสัมพันธ์ระหว่างมหาสมุทรและบรรยากาศเกิดขึ้นอย่างช้าๆ เป็นเวลาหลายเดือนจนถึงหลายปี การเคลื่อนที่ของน้ำภายในมหาสมุทรก็เช่นกัน รวมถึงการผสมกันของน้ำลึกและน้ำตื้น ดังนั้น แนวโน้มสามารถคงอยู่ได้นานหลายทศวรรษ ศตวรรษ หรือนานกว่านั้น ด้วยเหตุนี้ แม้ว่าการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจะคงที่ในวันพรุ่งนี้ แต่ก็ต้องใช้เวลาอีกหลายปี—หลายทศวรรษหรือหลายศตวรรษ—กว่าที่มหาสมุทรจะปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงในชั้นบรรยากาศและสภาพอากาศที่เกิดขึ้นแล้ว

สรุปประเด็นสำคัญ

• ความร้อนจากมหาสมุทร การวิเคราะห์อิสระสี่รายการแสดงให้เห็นว่าปริมาณความร้อนที่กักเก็บในมหาสมุทรเพิ่มขึ้นอย่างมากตั้งแต่ทศวรรษ 1950 ปริมาณความร้อนในมหาสมุทรไม่เพียงแต่กำหนดอุณหภูมิผิวน้ำทะเลเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อระดับน้ำทะเลและกระแสน้ำด้วย
• อุณหภูมิผิวน้ำทะเล อุณหภูมิพื้นผิวมหาสมุทรเพิ่มขึ้นทั่วโลกในช่วงศตวรรษที่ 20 แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงปีต่อปี การเพิ่มขึ้นโดยรวมนั้นชัดเจน และอุณหภูมิพื้นผิวน้ำทะเลก็สูงขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมามากกว่าช่วงเวลาอื่นๆ นับตั้งแต่การสังเกตการณ์ที่เชื่อถือได้เริ่มขึ้นในช่วงปลายปี 1800
• ระดับน้ำทะเล. เมื่อเฉลี่ยในมหาสมุทรทั้งหมดของโลก ระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้นในอัตราประมาณหกในสิบของนิ้วต่อทศวรรษตั้งแต่ปี พ.ศ. 2423 อัตราการเพิ่มได้เร่งตัวขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเป็นมากกว่าหนึ่งนิ้วต่อทศวรรษ การเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเลเมื่อเทียบกับแผ่นดินแตกต่างกันไปตามภูมิภาค ตามแนวชายฝั่งของสหรัฐอเมริกา ระดับน้ำทะเลเพิ่มสูงขึ้นมากที่สุดตามแนวชายฝั่งตอนกลางของมหาสมุทรแอตแลนติกและบางส่วนของชายฝั่งอ่าว ซึ่งสถานีหลายแห่งบันทึกว่าเพิ่มขึ้นมากกว่า 8 นิ้วระหว่างปี 1960 ถึง 2021 ระดับน้ำทะเลลดลงเมื่อเทียบกับแผ่นดินในบางส่วนของ อลาสก้าและแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ

• มองใกล้: การสูญเสียที่ดินตามแนวชายฝั่งแอตแลนติก เมื่อระดับน้ำทะเลสูงขึ้น พื้นที่แห้งและพื้นที่ชุ่มน้ำจะกลายเป็นแหล่งน้ำเปิด ตลอดหลายส่วนของชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติก ปัญหานี้ยิ่งทวีความรุนแรงขึ้นเนื่องจากระดับความสูงที่ต่ำและแผ่นดินที่จมลงแล้ว ระหว่างปี 2539 ถึง 2554 แนวชายฝั่งตั้งแต่ฟลอริดาถึงนิวยอร์กสูญเสียที่ดินมากกว่าที่ได้รับ
• น้ำท่วมชายฝั่ง. น้ำท่วมเกิดขึ้นบ่อยครั้งตามแนวชายฝั่งของสหรัฐฯ เมื่อระดับน้ำทะเลสูงขึ้น ทุกพื้นที่ที่วัดมีประสบการณ์น้ำท่วมชายฝั่งเพิ่มขึ้นตั้งแต่ทศวรรษ 1950 อัตรานี้กำลังเร่งขึ้นในพื้นที่ส่วนใหญ่ตามแนวชายฝั่งตะวันออกและอ่าวไทย ชายฝั่งตะวันออกประสบปัญหาน้ำท่วมชายฝั่งบ่อยครั้งที่สุด และโดยทั่วไปแล้วมีจำนวนวันน้ำท่วมเพิ่มขึ้นมากที่สุด
• ความเป็นกรดของมหาสมุทร มหาสมุทรมีสภาพเป็นกรดมากขึ้นในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา เนื่องจากระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศที่เพิ่มขึ้น ซึ่งละลายในน้ำ ความเป็นกรดที่สูงขึ้นส่งผลต่อความสมดุลของแร่ธาตุในน้ำ ซึ่งจะทำให้สัตว์ทะเลบางชนิดสร้างโครงกระดูกหรือเปลือกป้องกันได้ยากขึ้น

Ocean Heat

เมื่อแสงอาทิตย์ส่องมาถึงพื้นผิวโลก มหาสมุทรของโลกจะดูดซับพลังงานบางส่วนและเก็บไว้เป็นความร้อน ในตอนแรกความร้อนนี้ถูกดูดซับไว้ที่ผิวน้ำ แต่บางส่วนจะแผ่กระจายไปยังน้ำลึกในที่สุด กระแสน้ำยังพัดพาความร้อนนี้ไปทั่วโลก น้ำมีความจุความร้อนสูงกว่าอากาศมาก ซึ่งหมายความว่ามหาสมุทรสามารถดูดซับพลังงานความร้อนในปริมาณที่มากขึ้นโดยที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

ปริมาณความร้อนทั้งหมดที่มหาสมุทรกักเก็บไว้เรียกว่า “ปริมาณความร้อนในมหาสมุทร” และการวัดอุณหภูมิของน้ำจะสะท้อนถึงปริมาณความร้อนในน้ำ ณ เวลาและสถานที่หนึ่งๆ อุณหภูมิของมหาสมุทรมีบทบาทสำคัญในระบบภูมิอากาศของโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุณหภูมิผิวน้ำทะเล (ดูตัวบ่งชี้อุณหภูมิผิวน้ำทะเล) เนื่องจากความร้อนจากผิวน้ำในมหาสมุทรให้พลังงานสำหรับพายุ และด้วยเหตุนี้จึงมีอิทธิพลต่อรูปแบบสภาพอากาศ

ความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกที่เพิ่มขึ้นกำลังดักจับพลังงานจากดวงอาทิตย์มากขึ้น เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของระบบมหาสมุทรเกิดขึ้นตลอดหลายศตวรรษที่ผ่านมา มหาสมุทรจึงยังไม่อุ่นขึ้นเท่ากับชั้นบรรยากาศ แม้ว่าพวกมันจะดูดซับความร้อนส่วนเกินของโลกไว้มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ตั้งแต่ปี 1955 และแม้ว่าอัตราการดูดซับความร้อนของมหาสมุทรจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่านับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา พ.ศ. 2536 หากไม่กักเก็บความร้อนขนาดใหญ่จากมหาสมุทร บรรยากาศจะอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็ว การดูดซับความร้อนที่เพิ่มขึ้นยังเปลี่ยนแปลงกระแสน้ำในมหาสมุทรด้วย เนื่องจากกระแสน้ำหลายกระแสถูกขับเคลื่อนโดยความแตกต่างของอุณหภูมิ ซึ่งทำให้เกิดความแตกต่างของความหนาแน่น กระแสน้ำเหล่านี้มีอิทธิพลต่อรูปแบบภูมิอากาศและรักษาระบบนิเวศที่ขึ้นอยู่กับช่วงอุณหภูมิที่กำหนด

เนื่องจากน้ำขยายตัวเล็กน้อยเมื่ออุ่นขึ้น การเพิ่มขึ้นของปริมาณความร้อนในมหาสมุทรจะเพิ่มปริมาตรของน้ำในมหาสมุทรด้วย ซึ่งเป็นสาเหตุหลักประการหนึ่งของการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลที่สังเกตได้ (ดูตัวบ่งชี้ระดับน้ำทะเล) ด้วยเหตุผลทั้งหมดนี้ ปริมาณความร้อนในมหาสมุทรจึงเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในการติดตามสาเหตุและการตอบสนองของสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง

เกี่ยวกับตัวบ่งชี้

ตัวบ่งชี้นี้แสดงแนวโน้มของปริมาณความร้อนในมหาสมุทรทั่วโลกตั้งแต่ปี 1955 ถึง 2020 มีข้อมูลการวัดสำหรับระดับสูงสุด 2,000 เมตร (เกือบ 6,600 ฟุต) ของมหาสมุทร ซึ่งคิดเป็นเกือบครึ่งหนึ่งของปริมาตรน้ำทั้งหมดในมหาสมุทรโลก ตัวบ่งชี้นี้ยังแสดงการเปลี่ยนแปลงที่เป็นตัวแทนของมหาสมุทรโลกที่อยู่สูง 700 เมตร (เกือบ 2,300 ฟุต) ด้านบน ซึ่งการอุ่นขึ้นที่สังเกตได้ส่วนใหญ่เกิดขึ้น ตัวบ่งชี้จะวัดปริมาณความร้อนในมหาสมุทรในหน่วยจูล ซึ่งเป็นหน่วยของพลังงาน

องค์กรต่างๆ ทั่วโลกได้คำนวณการเปลี่ยนแปลงของปริมาณความร้อนในมหาสมุทรโดยอิงจากการวัดอุณหภูมิของมหาสมุทรที่ระดับความลึกต่างๆ การวัดเหล่านี้มาจากเครื่องมือที่หลากหลายจากเรือและเครื่องบิน และล่าสุดคือหุ่นยนต์ใต้น้ำ ดังนั้น ข้อมูลจึงต้องได้รับการปรับอย่างรอบคอบเพื่อพิจารณาถึงความแตกต่างระหว่างเทคนิคการวัดและโปรแกรมการเก็บรวบรวมข้อมูล รูปที่ 1 แสดงการตีความอิสระ 4 แบบของข้อมูลพื้นฐานที่เหมือนกันสำหรับ 700 เมตรบนสุดของมหาสมุทร และรูปที่ 2 แสดงการตีความอิสระ 3 แบบสำหรับ 2,000 เมตรบนสุดของมหาสมุทร

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ prime-tone.com