ชวนรู้จัก ‘ไดโพลมหาสมุทรอินเดีย’

ดร.บัญชา ธนบุญสมบัติhttps://www.facebook.com/buncha2509

คุณผู้อ่านน่าจะคุ้นเคยกับคำว่า เอลนีโญ (El Nino) และลานีญา (La Nina) กันพอสมควร ขอทบทวนสั้นๆ ดังนี้

ในช่วงเอลนีโญ แถบบ้านเราอาจพบกับภัยแล้ง แต่ในขณะเดียวกัน ที่บริเวณที่อยู่ห่างไกลออกไปค่อนโลก เช่น แถบประเทศเปรูในทวีปอเมริกาใต้จะมีฝนตกมากกว่าค่าเฉลี่ย

ส่วนปรากฏการณ์ลานีญานั้นส่งผลกระทบกลับกัน กล่าวคือ แถบบ้านเราจะมีฝนตกมากกว่าค่าเฉลี่ย แต่แถบประเทศเปรูอาจเกิดภัยแล้ง

รูปแบบภูมิอากาศที่สลับกันเป็นคู่ตรงข้ามทำนองนี้เรียกว่า การแกว่งกวัดของภูมิอากาศ (climate oscillation) ครับ

แต่หากต้องการเน้นย้ำว่าภูมิอากาศบริเวณหนึ่งเชื่อมโยงกับอีกบริเวณหนึ่งที่อยู่ห่างออกไปนับร้อยนับพันกิโลเมตร ก็จะเรียกว่า การเชื่อมโยงระยะไกล (teleconnection)

พื้นที่ซึ่งใช้ในการระบุความแตกต่างของอุณหภูมิเฉลี่ยพื้นผิวทะเลสำหรับ IOD

การแกว่งกวัดของภูมิอากาศเป็นเรื่องสำคัญยิ่ง โดยเฉพาะเมื่อพูดถึงโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ในบทความนี้ ผมอยากแนะนำการแกว่งกวัดรูปแบบหนึ่งซึ่งอยู่ไม่ไกลจากบ้านเรานัก เรียกว่า ไดโพลมหาสมุทรอินเดีย (Indian Ocean Dipole) ย่อว่า ไอโอดี (IOD) ส่วนชื่ออื่นก็มี เช่น อินเดียนนิโญ (Indian Nino)

คำว่า dipole แปลตรงตัวว่า “ขั้วคู่” มาจาก di คือ สอง และ pole คือ ขั้ว อันสะท้อนว่าจะเกิดปรากฏการณ์ตรงกันข้ามของแต่ละขั้วนั่นเอง

ปรากฏการณ์ IOD ใช้อุณหภูมิพื้นผิวน้ำทะเล (sea-surface temperature) ของพื้นที่ 2 แห่งในการระบุ ได้แก่ ฝั่งตะวันตกและฝั่งตะวันออกของมหาสมุทรอินเดีย ดูภาพที่ 1 ตรงที่มีกรอบ WEST และ EAST นั่นเลย

บริเวณฝั่งตะวันตก (เรียกว่า WEST ในภาพ) เรียกแบบวิชาการว่า western equatorial Indian Ocean (WEIO) อยู่ระหว่างลองจิจูด 50E กับ 70 E และละติจูด 10N กับ 10S

บริเวณฝั่งตะวันออก (เรียกว่า EAST ในภาพ) เรียกแบบวิชาการว่า eastern equatorial Indian Ocean (EEIO) อยู่ระหว่างลองจิจูด 90E กับ 110 E และละติจูด 0S กับ 10S

นักอุตุนิยมวิทยาใช้ความแตกต่างของอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวทะเล 2 บริเวณนี้ เพื่อคำนวณค่าดัชนีโหมดไดโพล (Dipole Mode Index, DMI) หรือบางแห่งเรียกว่า ดัชนีไอโอดี (IOD index)

ถ้าอุณหภูมิเฉลี่ยแถบ WEST สูงกว่าแถบ EAST เกินค่าที่กำหนดไว้ค่าหนึ่ง ก็แสดงว่า IOD มีเฟสบวก แปลง่ายๆ ว่า ทางฝั่ง WEST จะมีฝนตกเพิ่มขึ้น ส่วนฝั่ง EAST จะมีฝนตกน้อยลง

แต่ถ้าอุณหภูมิเฉลี่ยแถบ WEST ต่ำกว่าแถบ EAST เกินค่าที่กำหนดไว้ค่าหนึ่ง ก็แสดงว่า IOD มีเฟสลบ แปลง่ายๆ ว่า ทางฝั่ง WEST จะมีฝนตกน้อยลง ส่วนฝั่ง WEST จะมีฝนตกเพิ่มขึ้น

ส่วนกรณีที่เหลือคือ IOD มีเฟสเป็นกลาง

โดยสรุปคือ IOD เป็นการแกว่งกวัดของภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปมาระหว่าง 3 เฟส ได้แก่ เฟสเป็นกลาง เฟสลบ และเฟสบวก คราวนี้มาดูทีละเฟสกันครับ

IOD เฟสเป็นกลาง

IOD เฟสเป็นกลาง (Neutral IOD Phase)

ภาพที่ 2 แสดงวงจรกระแสอากาศที่ไหลเวียนเหนือมหาสมุทรอินเดีย มองตามภาพคือ ทวนเข็มนาฬิกา

นั่นคือ อากาศอุ่นฝั่งตะวันออก (ด้านขวา-ใกล้ออสเตรเลีย) ไหลขึ้นในแนวดิ่ง และจมลงทางฝั่งตะวันตก (ด้านซ้าย-ใกล้แอฟริกา)

ถ้ามองใกล้ผิวพื้นน้ำจะมีลมฝ่ายตะวันตก (westerly winds) พัดตามแนวเส้นศูนย์สูตร

ลักษณะเช่นนี้เป็นรูปแบบปกติ เรียกว่า เฟสเป็นกลาง (neutral phase) เนื่องจากอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวน้ำทะเลมีค่าปกติทั่วทั้งมหาสมุทรอินเดีย

IOD เฟสลบ

IOD เฟสลบ (Negative IOD Phase)

ภาพที่ 3 แสดงวงจรกระแสอากาศที่ไหลเวียนแบบทวนเข็มนาฬิกาคล้ายกับภาพแรก เพียงแต่ลูกศรสีเข้มกว่า บ่งกว่าลมฝ่ายตะวันตกที่ผิวพื้นพัดแรงกว่า ผลก็คือ ลมฝ่ายตะวันตกจะหอบเอาน้ำอุ่น (สีแดงในภาพ) ไปกองอยู่ทางทิศตะวันออกทางแถบอินโดนีเซียและออสเตรเลีย

เมื่อดูภาพรวมทั่วทั้งมหาสมุทรอินเดีย พบว่าน้ำทะเลที่พื้นผิวทางตะวันออกอุ่นกว่าค่าเฉลี่ย ส่วนทางตะวันตกเย็นกว่าค่าเฉลี่ย ผลกระทบที่ตามมา เช่น ออสเตรเลียแถบตะวันตกเฉียงเหนือมีฝนตกมากขึ้น ส่วนแอฟริกาฝั่งตะวันออกมีฝนลดลง เป็นต้น

ตัวอย่างน่าสนใจคือ หากเกิดปรากฏการณ์ IOD เฟสลบ พร้อมๆ กับเกิดลานีญาด้วย ออสเตรเลียก็จะมีฝนมากกว่าค่าเฉลี่ย เช่น ปี ค.ศ.1964, 1974, 1989, 1998 และ 2010

ในกรณีสุดโต่ง เช่น เดือนตุลาคม ค.ศ.2010 เกิดปรากฏการณ์ IOD เฟสลบอย่างรุนแรง และพร้อมกับเกิดลานีญาด้วย ผลก็คือ รัฐควีนส์แลนด์ของออสเตรเลียเกิดน้ำท่วม!

IOD เฟสบวก

IOD เฟสบวก (Positive IOD Phase)

คราวนี้หากลมฝ่ายตะวันตกอ่อนกำลังลง หรือแม้แต่กลับทิศทางเป็นลมฝ่ายตะวันออก ดังภาพที่ 4 ก็จะทำให้น้ำอุ่น (สีแดงในภาพ) เคลื่อนไปทางฝั่งแอฟริกามากขึ้น

ผลก็คือ น้ำทะเลที่พื้นผิวของทางฝั่งตะวันตกของมหาสมุทรอินเดียจะอุ่นกว่าค่าเฉลี่ย ส่วนทางตะวันออกเย็นกว่าค่าเฉลี่ย ผลกระทบที่ตามมา เช่น แอฟริกาฝั่งตะวันออกมีฝนตกมากขึ้น ในขณะที่ออสเตรเลียบางพื้นที่เกิดภัยแล้ง

ตัวอย่างน่าสนใจคือ หากเกิดปรากฏการณ์ IOD เฟสบวก พร้อมๆ กับเกิดเอลนีโญด้วย ออสเตรเลียก็จะมีฝนน้อยกว่าค่าเฉลี่ย เช่น ปี ค.ศ. 1963, 1972, 1982, 1994, 1997 และ 2006

อย่างปีนี้ ค.ศ.2023 ในเดือนกันยายนที่ผ่านมาจนถึงวันที่ผมเขียนบทความ (10 ตุลาคม) ปรากฏว่าเข้าเงื่อนไขนี้พอดี คือเกิดเอลนีโญพร้อมกับไอโอดีเฟสบวก ผลก็คือ สถาบันอุตุนิยมวิทยา (Bureau of Meteorology) ของออสเตรเลียออกมาเตือนว่าอากาศจะแห้งและร้อน และให้ระวังภัยจากไฟป่า

คุณผู้อ่านที่สนใจข้อมูลเกี่ยวกับ IOD หรือไดโพลมหาสมุทรอินเดีย ขอแนะนำเว็บสถาบันอุตุนิยมวิทยาของออสเตรเลียตรงนี้ www.bom.gov.au/climate/iod/ เป็นเว็บที่อ่านง่าย ภาพดูสบายตาครับ