ภูเขาไฟปะทุ ส่งผลต่อสภาพอากาศอย่างไร ?

An aerial view of Anak Krakatau volcano during an eruption at Sunda strait in South Lampung, Indonesia, December 23, 2018 in this photo taken by Antara Foto. Antara Foto/Bisnis

ภูเขาไฟปะทุ ส่งผลต่อสภาพอากาศอย่างไร ?

คอลัมน์ : Weather Wisdom โดย บัญชา ธนบุญสมบัติ

ช่วงปลายเดือนธันวาคมปี ค.ศ. 2018 นี้ มีข่าวภูเขาไฟปะทุใหญ่ๆ 2 แห่ง แห่งแรกคือ ภูเขาไฟอานัคกรากระตัว (Anak Krakatau) ที่อินโดนีเซีย ซึ่งเชื่อกันว่าการปะทุเมื่อวันเสาร์ที่ 22 ธันวาคม ทำให้เกิดดินถล่ม ซึ่งส่งผลให้เกิดสึนามิมรณะ ดูภาพที่ 1 ครับ

ภูเขาไฟปะทุ ส่งผลต่อสภาพอากาศอย่างไรAn aerial view of Anak Krakatau volcano during an eruption at Sunda strait in South Lampung, Indonesia, December 23, 2018 / this photo taken by Antara

ส่วนอีกแห่งหนึ่งคือ ภูเขาไฟเอ็ตนา (Mount Etna) ที่เกาะซิซิลี อิตาลี ซึ่งปะทุเมื่อวันจันทร์ที่ 24 ธันวาคม ได้ทำให้เกิดแผ่นดินไหวอย่างน้อย 130 ครั้ง โดยครั้งที่มีพลังมากที่สุดมีขนาด หรือแม็กนิจูด 4

ดูคลิป ภูเขาไฟเอ็ตนา เมื่อวันที่ 24 ธันวาคม ค.ศ. 2018 ต่อไปนี้ครับ

แต่นอกจากแผ่นดินไหวและสึนามิแล้ว ภูเขาไปที่ปะทุขึ้นยังปลดปล่อยสสารในรูปแบบต่างๆ ออกมามากมาย โดยเฉพาะแก๊สและฝุ่นควันซึ่งจะล่องลอยไปตามกระแสลมเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ คำถามก็คือแก๊สและฝุ่นควันเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศของโลกอย่างไร?

ประเด็นนี้นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้ว เช่น เมื่อราว 200 ปีก่อน เบนจามิน แฟลงคลิน (Benjamin Franklin) ได้เสนอว่า สสารที่ปลดปล่อยออกมาจากการปะทุของภูเขาไฟในไอซ์แลนด์สามารถสะท้อนแสงอาทิตย์กลับออกไป และอาจเป็นสาเหตุหลักของฤดูหนาวที่เย็นยะเยือกแบบผิดปกติในช่วงปี ค.ศ. 1783-1784 ก็เป็นได้

อีกปรากฏการณ์หนึ่งที่น่าสนใจคือ “ปีที่ไม่มีฤดูร้อน” ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากการปะทุครั้งมโหฬารของภูเขาไฟแทมโบรา (Mount Tambora) ในอินโดนีเซียในช่วงวันที่ 7-12 เมษายน ค.ศ. 1815 ดูภาพที่ 2

ภาพที่ 2: การปะทุของภูเขาไฟแทมโบราในปี ค.ศ.1815 / (Gambar: Letusan Tambora 1815 karya Harlin & Harlin di www.smithsonianmag.com)

การประทุของภูเขาไฟแทมโบราปลดปล่อยสสารราว 100 ลูกบาศก์กิโลเมตร เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ และเชื่อกันว่าเป็นต้นเหตุของความแปรปรวนของภูมิอากาศในซีกโลกเหนือในปีถัดมา

เช่น สหรัฐอเมริกาและแคนาดามีสภาพหนาวเย็นอย่างที่ไม่เคยเป็นมาก่อนในช่วงเดือนพฤษภาคมถึงกันยายน มีหิมะตกหนักในเดือนมิถุนายน แถมอุณหภูมิบนพื้นดินยังเย็นจัดจนต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส เรียกว่า ฟรอสต์ (frost) ในเดือนกรกฎาคมและสิงหาคม ส่วนทางยุโรปฝั่งตะวันตกก็เกิดสภาพหนาวเย็นผิดปกติเช่นกัน

อย่างไรก็ดี กรณีที่ยกมานี้เป็นเพียงข้อสันนิษฐานที่ฟังดูเข้าเค้าเท่านั้น เพราะนักวิทยาศาสตร์เพิ่งเก็บข้อมูลที่ใช้วิเคราะห์เพื่อหาความเชื่อมโยงระหว่างการปะทุของภูเขาไฟกับการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศมาได้เมื่อไม่กี่สิบปีนี้นี่เอง

ในที่นี้ ผมขอยกตัวอย่างการปะทุของภูเขาไฟที่สำคัญ 3 ลูก ได้แก่ เซนต์เฮเลนส์, เอล ชิชอง และพินาตูโบ
กรณีแรก: ภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์ (Mount Saint Helens) ในรัฐวอชิงตัน สหรัฐอเมริกา

ภูเขาไฟลูกนี้ปะทุขึ้นในปี ค.ศ. 1980 และปลดปล่อยสสารออกมากว่า 1 ลูกบาศก์กิโลเมตร ฝุ่นควันและแก๊สพุ่งสูงกว่า 25 กิโลเมตร

แม้ว่าการปะทุครั้งนั้นได้ส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศในบริเวณใกล้เคียงในช่วงระยะเวลาหนึ่ง แต่หากมองโดยภาพรวมทั้งโลกแล้วกลับพบว่า หลังจากการปะทุ อุณหภูมิของโลกลดลงต่ำกว่า 0.1 องศาเซลเซียส อย่างไรก็ดี การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเล็กน้อยขนาดนี้ยังอาจเกิดจากสาเหตุอื่นได้ด้วย ทำให้นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถฟันธงได้ว่าการปะทุของเซนต์เฮเลนส์มีผลกระทบต่ออุณหภูมิของโลก
ชมคลิปแสดงภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์ได้ที่

กรณีที่สอง : ภูเขาไฟเอล ชิชอง (El Chichón) ในเม็กซิโก
ในปี ค.ศ. 1982 นักวิทยาศาสตร์ก็ได้มีโอกาสศึกษาการปะทุของภูเขาไฟเอล ชิชอง ในภาพที่ 3 หลังจากที่ได้เฝ้าติดตามผลกระทบอยู่ถึง 2 ปี คราวนี้พบหลักฐานที่เชื่อได้ว่า การประทุของเอล ชิชอง ได้ทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกลดลงประมาณ 0.3-0.5 องศาเซลเซียส

ภาพที่ 3: ภูเขาไฟเอล ชิชอง
ที่มา : http://thegeosphere.pbworks.com/w/page/24853301/f/pic9.jpg

ปริศนาชวนฉงนก็คือ ภูเขาไฟเอล ชิชอง ปลดปล่อยปริมาณเถ้าภูเขาไฟน้อยกว่าภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์ แต่เหตุใดการปะทุจึงส่งผลกระทบต่ออุณหภูมิของโลกมากกว่า?

คำตอบคือ แม้เซนต์เฮเลนส์จะปลดปล่อยเถ้าภูเขาไฟออกมาในปริมาณมาก แต่ฝุ่นผงของเถ้าภูเขาไฟเหล่านี้ได้ตกลงสู่พื้นในเวลาไม่นานนัก ส่วนเอล ชิชอง ปลดปล่อยแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (แก๊สกำมะถัน) ออกมามากกว่าภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์ถึง 40 เท่า

แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์นี้เองที่รวมตัวกับไอน้ำในบรรยากาศชั้นสแตรโทสเฟียร์ (อยู่สูงประมาณ 10-50 กิโลเมตรจากพื้นโลก) เกิดเป็นหยดอนุภาคกรดซัลฟิวริกขนาดเล็กจิ๋วประมาณ 1 ไมโครเมตร เรียกว่า ละอองลอย (aerosol)

ละอองลอยเหล่านี้ค่อนข้าง “ดื้อ” กล่าวคือ กว่าจะตกลงสู่พื้นก็กินเวลานานหลายปี แถมระหว่างที่ยังล่องลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศ มันจะสะท้อนรังสีจากดวงอาทิตย์กลับออกไปสู่อวกาศ ทำให้บรรยากาศที่อยู่ติดผิวโลก (ชั้นโทรโพสเฟียร์) มีอุณหภูมิลดลง นั่นคือ หากคิดถึงผลกระทบต่อภูมิอากาศ ปริมาณแก๊สที่ภูเขาไฟปลดปล่อยออกมาจะมีผลกระทบมากกว่าฝุ่นผง ดูภาพที่ 4 ครับ

ภาพที่ 4: ละอองลอยของกรดซัลฟิวริกสะท้อนรังสีจากดวงอาทิตย์ออกไป
ที่มา > https://weatherworksinc.com/volcano-climate-yellowstone

กรณีสุดท้าย: ภูเขาไฟพินาตูโบ (Pinatubo) ในฟิลิปปินส์ ภูเขาไฟลูกนี้ปะทุขึ้นในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 1991 ปลดปล่อยแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์เข้าสู่บรรยากาศชั้นสแตรโทสเฟียร์ราว 25-30 ล้านตัน

ในปีถัดมา นักวิทยาศาสตร์ทำการทดลองที่เรียกว่า Earth Radiation Budget Experiment ทำให้ได้ข้อสรุปว่า ละอองลอยของกรดซัลฟิวริกทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกลดลงราว 0.5 องศาเซลเซียส

ชมคลิปภูเขาไฟพินาตูโบปะทุได้ที่

นอกจากเรื่องอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกที่ลดลงแล้ว ละอองลอยของกรดซัลฟิวริกยังทำให้ท้องฟ้ายามรุ่งอรุณและยามตะวันลับฟ้ามีสีสันสวยงาม ทั้งนี้เพราะขนาดของละอองลอยราว 1 ไมโครเมตรนี้กระเจิงแสงสีแดงได้ดีกว่าสีอื่นๆ

ในกรณีการปะทุของพินาตูโบนี้ ท้องฟ้ามีสีส้มแดงยาวนานถึง 2-3 เดือนเลยทีเดียว!

ดูตัวอย่างสีสันของท้องฟ้าหลังภูเขาไฟปะทุได้ในภาพที่ 5 และชมภาพเพิ่มเติมได้ที่ เว็บไซต์ dewbow

ภาพที่ 5: สีสันยามสนธยาที่เกิดหลังจากภูเขาไฟพินาตูโบระเบิด
ภาพ: Gordon Garradd
ที่มา > https://fineartamerica.com/featured/rich-sunset-colouration-due-to-pinatubo-dust-gordon-garraddscience-photo-library.html

บัญชา ธนบุญสมบัติ
www.facebook.com/buncha2509
buncha2509@gmail.com

แนะนำแหล่งข้อมูล
ข้อมูลหลักในบทความนี้ ผมนำมาจากหนังสือ Earth : An Introduction to Physical Geology (Eight Edition) เขียนโดย Edward J. Tarbuck และ Frederick K. Lutgens, Pearson Education, Inc., 2005 (ISBN 0-13-114865-6)

แท็กภูเขาไฟปะทุสภาพอากาศ

ที่มาของเนื้อหา : www.khaosod.co.th

Facebook Comments

Leave a Reply

Scroll to top