การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลกระทบต่อมหาสมุทรอินเดียอย่างไร ซึ่งนำไปสู่ภัยแล้งและน้ำท่วมอย่างรุนแรง

การวิเคราะห์ที่อธิบายไว้ในการศึกษาใหม่ในScience Advancesโดยทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติที่นำโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบราวน์ เปรียบเทียบสภาพภูมิอากาศในอดีตเมื่อ 10,000 ปีก่อนที่สร้างขึ้นใหม่จากบันทึกทางธรณีวิทยาชุดต่างๆ ไปจนถึงการจำลองจากแบบจำลองสภาพภูมิอากาศขั้นสูง การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าเมื่อประมาณ 18,000 ถึง 15,000 ปีที่แล้ว อันเป็นผลมาจากน้ำจืดที่ละลายจากธารน้ำแข็งขนาดมหึมาที่ครั้งหนึ่งเคยปกคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของทวีปอเมริกาเหนือไหลลงสู่มหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ กระแสน้ำในมหาสมุทรที่ทำให้มหาสมุทรแอตแลนติกอุ่นลดลง ทำให้เกิดเหตุการณ์ต่อเนื่อง ในการตอบสนอง การลดลงของระบบในท้ายที่สุดนำไปสู่การเสริมความแข็งแกร่งของวงจรชั้นบรรยากาศในมหาสมุทรอินเดียซึ่งกักเก็บน้ำอุ่นไว้ด้านหนึ่งและน้ำเย็นไว้อีกด้านหนึ่ง รูปแบบสภาพอากาศสุดขั้วนี้เรียกว่าไดโพล ทำให้ด้านหนึ่ง (ตะวันออกหรือตะวันตก) มีปริมาณน้ำฝนสูงกว่าค่าเฉลี่ย และอีกด้านหนึ่งเกิดภัยแล้งเป็นวงกว้าง นักวิจัยได้เห็นตัวอย่างของรูปแบบนี้ทั้งในข้อมูลทางประวัติศาสตร์ที่พวกเขาศึกษาและการจำลองของแบบจำลอง พวกเขากล่าวว่าการค้นพบนี้สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ไม่เพียงเข้าใจกลไกเบื้องหลังไดโพลตะวันออก-ตะวันตกในมหาสมุทรอินเดียได้ดีขึ้นเท่านั้น แต่วันหนึ่งยังสามารถช่วยในการคาดการณ์ภัยแล้งและน้ำท่วมในภูมิภาคได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น "เราทราบดีว่าในปัจจุบันการไล่ระดับสีในอุณหภูมิของมหาสมุทรอินเดียมีความสำคัญต่อรูปแบบปริมาณน้ำฝนและความแห้งแล้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอฟริกาตะวันออก แต่การแสดงให้เห็นว่าการไล่ระดับสีเหล่านั้นเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาที่ยาวนานนั้นเป็นเรื่องท้าทาย และเชื่อมโยงกับ รูปแบบของปริมาณน้ำฝนและความแห้งแล้งในระยะยาวทั้งสองฝั่งของมหาสมุทรอินเดีย" เจมส์ รัสเซล ผู้เขียนการศึกษาและศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์โลก สิ่งแวดล้อม และดาวเคราะห์ของบราวน์กล่าว "ตอนนี้เรามีกลไกพื้นฐานเพื่อทำความเข้าใจว่าเหตุใดการเปลี่ยนแปลงรูปแบบปริมาณน้ำฝนในระยะยาวในทั้งสองภูมิภาคจึงเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา" ในบทความนี้ นักวิจัยได้อธิบายกลไกที่อยู่เบื้องหลังวิธีที่ไดโพลในมหาสมุทรอินเดียที่พวกเขาศึกษาก่อตัวขึ้น และเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่พวกเขาพิจารณา ซึ่งครอบคลุมการสิ้นสุดของยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้ายและการเริ่มต้นของธรณีวิทยาในปัจจุบัน ยุค. นักวิจัยจำแนกลักษณะของไดโพลเป็นไดโพลตะวันออก-ตะวันตก ซึ่งน้ำทางฝั่งตะวันตกซึ่งมีพรมแดนติดกับประเทศในแอฟริกาตะวันออกในปัจจุบัน เช่น เคนยา เอธิโอเปีย และโซมาเลีย เย็นกว่าน้ำทางฝั่งตะวันออกไปทางอินโดนีเซีย พวกเขาเห็นว่าสภาพน้ำที่อุ่นขึ้นของไดโพลทำให้ปริมาณน้ำฝนมากขึ้นในอินโดนีเซีย ในขณะที่น้ำที่เย็นกว่าทำให้อากาศแห้งมากขึ้นในแอฟริกาตะวันออก ซึ่งสอดคล้องกับสิ่งที่พบเห็นได้บ่อยในเหตุการณ์ไดโพลใน มหาสมุทร อินเดียเมื่อเร็วๆ นี้ ตัวอย่างเช่น ในเดือนตุลาคม ฝนตกหนักทำให้เกิดน้ำท่วมและดินถล่มในเกาะชวาและเกาะสุลาเวสีของอินโดนีเซีย ทำให้มีผู้เสียชีวิต 4 รายและส่งผลกระทบต่อประชาชนกว่า 30,000 คน ในทางกลับกัน เอธิโอเปีย เคนยา และโซมาเลียประสบปัญหาภัยแล้งรุนแรงตั้งแต่ปี 2563 ซึ่งคุกคามให้เกิดภาวะอดอยาก การเปลี่ยนแปลงที่ผู้เขียนสังเกตเห็นเมื่อ 17,000 ปีก่อนนั้นรุนแรงยิ่งกว่านั้น รวมทั้งการทำให้ทะเลสาบวิกตอเรียแห้งสนิท ซึ่งเป็นหนึ่งในทะเลสาบที่ใหญ่ที่สุดในโลก Xiaojing Du นักวิจัยหลังปริญญาเอกของ Voss ในสถาบันกล่าวว่า "โดยพื้นฐานแล้ว ไดโพลจะเพิ่มความเข้มข้นของสภาพอากาศที่แห้งและเปียก ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดเหตุการณ์รุนแรง เช่น เหตุการณ์ที่แห้งแล้งเป็นเวลาหลายปีหรือหลายสิบปีในแอฟริกาตะวันออก และเหตุการณ์น้ำท่วมในภาคใต้ของอินโดนีเซีย" บราวน์เพื่อสิ่งแวดล้อมและสังคมและภาควิชาวิทยาศาสตร์โลก สิ่งแวดล้อมและดาวเคราะห์ของบราวน์ และผู้เขียนหลักของการศึกษา "สิ่งเหล่านี้เป็นเหตุการณ์ที่ส่งผลกระทบต่อชีวิตผู้คนและการเกษตรในภูมิภาคเหล่านั้น การทำความเข้าใจไดโพลสามารถช่วยเราคาดการณ์ได้ดีขึ้นและเตรียมพร้อมสำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคต" ไดโพลที่นักวิจัยศึกษาเกิดจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างระบบขนส่งความร้อนของมหาสมุทรแอตแลนติกและวงรอบชั้นบรรยากาศที่เรียกว่า Walker Circulation ในมหาสมุทรอินเดียเขตร้อน ส่วนล่างของวงจรบรรยากาศจะไหลจากตะวันออกไปตะวันตกในพื้นที่ส่วนใหญ่ที่ระดับความสูงต่ำใกล้กับพื้นผิวมหาสมุทร และส่วนบนจะไหลจากตะวันตกไปตะวันออกที่ระดับความสูงที่สูงกว่า อากาศที่สูงกว่าและอากาศที่ต่ำกว่าเชื่อมต่อกันเป็นวงใหญ่ การหยุดชะงักและการอ่อนกำลังของการขนส่งความร้อนในมหาสมุทรแอตแลนติก ซึ่งทำงานเหมือนสายพานลำเลียงที่ทำจากมหาสมุทรและกระแสลม เกิดจากการละลายครั้งใหญ่ของแผ่นน้ำแข็งลอเรนไทด์ที่เคยปกคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของแคนาดาและทางตอนเหนือของสหรัฐฯ การละลายทำให้มหาสมุทรแอตแลนติกเย็นลงและ ความผิดปกติของลมที่ตามมาทำให้ชั้นบรรยากาศเหนือมหาสมุทรอินเดียเขตร้อนมีความกระฉับกระเฉงและรุนแรงมากขึ้น จากนั้นจึงนำไปสู่ปริมาณน้ำฝนที่เพิ่มขึ้นทางฝั่งตะวันออกของมหาสมุทรอินเดีย (ซึ่งอินโดนีเซียตั้งอยู่) และปริมาณฝนที่ลดลงทางฝั่งตะวันตกซึ่งเป็นที่ตั้งของแอฟริกาตะวันออก นักวิจัยยังแสดงให้เห็นว่าในช่วงเวลาที่พวกเขาทำการศึกษา ผลกระทบนี้ถูกขยายโดยระดับน้ำทะเลที่ลดลงและการสัมผัสของไหล่ทวีปในบริเวณใกล้เคียง นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อหาว่าไหล่ทวีปที่โล่งและระดับน้ำทะเลลดลงมีผลอย่างไรต่อไดโพลตะวันออก-ตะวันตกของมหาสมุทรอินเดีย แต่พวกเขากำลังวางแผนที่จะขยายงานเพื่อตรวจสอบคำถามนี้ แม้ว่าสายงานนี้เกี่ยวกับระดับน้ำทะเลที่ต่ำกว่าจะไม่มีบทบาทในการสร้างแบบจำลองสภาพในอนาคต แต่งานที่พวกเขาทำเพื่อตรวจสอบว่าการละลายของธารน้ำแข็งโบราณส่งผลกระทบต่อไดโพลของมหาสมุทรอินเดียและระบบขนส่งความร้อนของมหาสมุทรแอตแลนติกอย่างไร อาจให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญ ไปสู่การเปลี่ยนแปลงในอนาคต เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนำมาซึ่งการละลายมากขึ้น “กรีนแลนด์กำลังละลายอย่างรวดเร็วจนปล่อยน้ำจืดจำนวนมากลงสู่มหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ ซึ่งส่งผลกระทบต่อการหมุนเวียนของมหาสมุทร” รัสเซลล์กล่าว "งานที่ทำที่นี่ได้ให้ความเข้าใจใหม่ว่าการเปลี่ยนแปลงการไหลเวียนของมหาสมุทรแอตแลนติกสามารถส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศในมหาสมุทรอินเดียและผ่านสายฝนในแอฟริกาและอินโดนีเซียได้อย่างไร"