Polar Vortex คืออะไร?

เมื่ออุณหภูมิในฤดูหนาวลดลงอย่างรวดเร็วจนเย็นลงอย่างรวดเร็วรถของคุณจะถูกฝังไว้ใต้หิมะที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็งและคุณจะตัวสั่นแม้จะสวมชุดชั้นในกันความร้อนเสื้อกันหนาวขนสัตว์และเสื้อคลุมลงมาก็อาจไม่ช่วยให้ได้ยินมากนัก นักอุตุนิยมวิทยาทีวีเริงร่าอธิบายว่าสาเหตุของความทุกข์ยากของคุณคือการบิดเบือนของสิ่งที่เรียกว่ากระแสน้ำวนขั้วโลกคำที่เป็นลางไม่ดีนั้นอาจฟังดูคล้ายกับชื่อของสัตว์ประหลาดตัวยักษ์ที่มีลมหายใจเย็นยะเยือกซึ่งคุณจะเห็นการต่อสู้กับก๊อตซิลล่าในภาพยนตร์ไซไฟของญี่ปุ่นในปี 1950 คุณจะพูดว่า "หือ?" ถ้ามีเพียงฟันของคุณเท่านั้นที่จะหยุดสั่น

อันที่จริงหลายคนเคยได้ยินเกี่ยวกับกระแสน้ำวนขั้วโลกเป็นครั้งแรกในเดือนมกราคม 2014 เมื่ออุณหภูมิลดลงถึงระดับต่ำสุดที่เป็นอันตรายถึงชีวิต - ในบางแห่ง 60 องศาฟาเรนไฮต์ต่ำกว่าศูนย์ (ลบ 51 องศาเซลเซียส) เมื่อกระแสลมถูกแยกออกจากกัน มิดเวสต์และภาคตะวันออกเฉียงเหนือเงื่อนไขสหรัฐเลวร้ายมากว่าแม้ในบึกบึนมินนิโซตาราชการของรัฐปิดโรงเรียนเพื่อป้องกันเด็กจากการสัมผัสกับความหนาวเย็น [แหล่งที่มา: โอไบรอันและพาลเมอร์ ] คำนี้ได้รับการออกกำลังกายอีกครั้งเมื่ออุณหภูมิที่หนาวเย็นที่สุดในยุคหนึ่งพุ่งเข้าสู่สหรัฐอเมริกาในเดือนมกราคม 2019 ชาวอเมริกันประมาณ 90 ล้านคนมีอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ F (-18 C) [ที่มา: CNN ]

อย่างไรก็ตามกระแสน้ำวนขั้วโลกไม่ใช่เรื่องใหม่สำหรับนักวิทยาศาสตร์ กระแสน้ำวนขั้วโลกเป็นปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศตามฤดูกาลซึ่งเป็นระบบของลมแรงระดับสูงที่เรียกว่ากระแสน้ำวนรอบกระเป๋าที่เย็นจัดของอากาศอาร์กติกและในขณะที่มันอาจฟังดูเป็นพลังที่ร้ายกาจของธรรมชาติ แต่กระแสน้ำวนขั้วโลกส่วนใหญ่เป็นสิ่งที่ดีทีเดียวเพราะโดยปกติแล้วลมของมันจะก่อตัวเป็นขอบเขตที่กักเก็บอากาศเย็นไว้และป้องกันไม่ให้เราเป็นน้ำแข็ง [ที่มา: Duke ]

อย่างไรก็ตามปัญหาคือนาน ๆ ครั้งกระแสน้ำวนขั้วโลกจะพังลงเล็กน้อย ผลที่ตามมาคือการระเบิดทางอากาศในอาร์กติกครั้งใหญ่และทรงพลังที่สามารถเดินทางไปทางใต้ได้ไกลทำให้อุณหภูมิลดลงในสถานที่ที่เคยมีฤดูหนาวที่ไม่รุนแรง [ที่มา: Duke ] ในบทความนี้เราจะอธิบายเพิ่มเติมว่ากระแสน้ำวนขั้วโลกคืออะไรและทำไมบางครั้งจึงผันผวน

1. Polar Vortex ทำงานอย่างไร?
2. จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อ Polar Vortex บิดเบี้ยว?
3. Polar Vortex ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือไม่?

ในขณะที่เรามักจะได้ยินคำว่ากระแสน้ำวนขั้วโลกที่ใช้ในเอกพจน์ แต่จริงๆแล้วมีกระแสน้ำวนขั้วสองขั้วบนโลกหนึ่งในซีกโลกใต้เหนือแอนตาร์กติกาและอีกแห่งหนึ่งในซีกโลกเหนือเหนืออาร์กติก [ที่มา: NASA ]

กระแสน้ำวนเหล่านี้มีอยู่เนื่องจากในฤดูหนาวอากาศที่อยู่เหนือเสาอากาศจะเย็นลงมากเรากำลังพูดถึงระดับใกล้เคียงกับ 110 องศาต่ำกว่าศูนย์ในระดับฟาเรนไฮต์หรือลบ 79 องศาเซลเซียสสำหรับซีกโลกเหนือ [ แหล่งที่มา: NASA ] ความแตกต่างอย่างมากกับอุณหภูมิที่ไกลออกไปจากขั้วโลกและความแตกต่างของความดันที่ส่งผลให้เกิดลมที่เร็วมาก - ด้วยความเร็วระหว่าง 120 ถึง 250 ไมล์ (193 และ 402 กิโลเมตร) ต่อชั่วโมงเพื่อหมุนรอบกระเป๋าใบใหญ่ของ อากาศเย็น [แหล่งที่มา: Rafferty , Rutgers Today ] กระแสน้ำวนในซีกโลกใต้มีอากาศหนาวเย็นกว่าที่อยู่ในซีกโลกเหนือมีลมพัดเร็วขึ้นและระดับโอโซนต่ำกว่ามาก [ที่มา: NASA ]

ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดผลที่ได้คือพายุไซโคลนหมุนขนาดใหญ่ที่มีอากาศเย็นอยู่ข้างในซึ่งแขวนอยู่เหนือเสาเกือบจะเหมือนรัศมี [ที่มา: Herwick ] หากคุณมองจากด้านข้างมันจะเริ่มประมาณเส้นขอบของโทรโพสเฟียร์ซึ่งเป็นระดับต่ำสุดของชั้นบรรยากาศโลกและบริเวณที่อากาศของเราเกิดขึ้น - และสตราโตสเฟียร์ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศถัดไปที่เริ่มต้นที่ประมาณ 12 ไมล์ (20 กิโลเมตร) ในระดับความสูงและมีโอโซนที่ปกป้องโลกจากรังสีดวงอาทิตย์มากเกินไป

กระแสน้ำวนไหลผ่านสตราโตสเฟียร์จนถึงชั้นมีโซสเฟียร์ซึ่งเป็นชั้นถัดไปซึ่งอากาศเริ่มเบาบางและเย็นจัด [ที่มา: NASA ] ตัวอย่างเช่นจากจุดชมวิวที่สูงเหนือขั้วโลกเหนือกระแสน้ำวนขั้วโลกจะมีลักษณะเหมือนวงรีซึ่งมักจะหมุนวนไปรอบ ๆ ศูนย์กลาง 2 แห่งคือเกาะ Baffin ของแคนาดาและจุดหนึ่งในไซบีเรียตะวันออกเฉียงเหนือและล้อมรอบขอบน้ำแข็งของทวีปอเมริกาเหนือกรีนแลนด์ , ยุโรปและเอเชีย [แหล่งที่มา: AMS , NSIDC , O'Hanlon ]

กระแสน้ำวนขั้วโลกจะอ่อนแอที่สุดในช่วงเดือนที่อากาศอบอุ่นกว่าของปีเมื่อมีความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิขั้วโลกและอุณหภูมิในเขตอบอุ่นน้อยกว่าและมีแนวโน้มที่จะแข็งแกร่งที่สุดในช่วงฤดูหนาว [ที่มา: Rafferty ] โดยปกติแล้วกำแพงกั้นลมดังกล่าวช่วยให้อากาศเย็นในอาร์กติกซึ่งป้องกันไม่ให้ส่วนที่เหลือของซีกโลกเหนือหนาวจัดเกินไป แต่บางปีก็ไม่ได้ผลเช่นกันในการทำเช่นนั้น เราจะลงรายละเอียดในส่วนถัดไป

กระแสน้ำวนขั้วโลกอาจเสียงเหมือนระบบธรรมชาติที่เชื่อถือได้สวยสำหรับการควบคุมแต่ละซีกโลกของสภาพภูมิอากาศแต่ในทางปฏิบัติมันไม่ค่อยราบรื่นนัก ประการหนึ่งโดยทั่วไปรูปร่างของมันจะผิดปกติเล็กน้อยในขอบเขตโดยมีบริเวณที่เรียกว่ารางที่อากาศเย็นยื่นออกไปจากขั้วโลกและบริเวณอื่น ๆ ที่เรียกว่าสันเขาซึ่งอากาศอุ่นจะโผล่เข้าหามัน [ที่มา: Serreze ]

นอกจากนี้ลมความเร็วสูงที่ก่อตัวเป็นแนวกั้นของกระแสน้ำวนขั้วโลกสามารถเปลี่ยนแปลงความรุนแรงได้เป็นครั้งคราว หากลมอ่อนตัวลงมากเกินไปอาจทำให้กระแสน้ำวนบิดเบี้ยวและทำให้ขอบเขตของมันผิดปกติยิ่งขึ้นดังนั้นอากาศเย็นส่วนใหญ่จะมุ่งหน้าไปทางทิศใต้สู่สถานที่ที่ปกติไม่ได้รับ [ที่มา: Duke ]

ในขณะที่กระแสน้ำวนขั้วโลกอาจดูเหมือนเป็นปรากฏการณ์ใหม่ที่น่าตกใจ แต่ความเย็นที่เกิดจากการบิดเบือนในกระแสน้ำวนได้เกิดขึ้นจริงในช่วงเวลาอื่นในประวัติศาสตร์ที่ผ่านมา ตัวอย่างเช่นย้อนกลับไปในเดือนมกราคมปี 1985 กระแสน้ำวนขั้วโลกเหนือบิดเบี้ยวจริง ๆ และอากาศขั้วโลกก็ดันลงไปทางทิศตะวันออกของสหรัฐอเมริกาในฟลอริดาที่มีอากาศถ่ายเทปกติอุณหภูมิที่ลดลงอย่างรวดเร็วได้ทำลายพืชผลส้มของรัฐไปถึง 90 เปอร์เซ็นต์ ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. ขบวนพาเหรดและพิธีกลางแจ้งสำหรับการเข้ารับตำแหน่งครั้งที่สองของประธานาธิบดีโรนัลด์เรแกนต้องถูกยกเลิก ที่แย่กว่านั้นมีผู้เสียชีวิตอย่างน้อย 126 คนจากผลกระทบของความหนาวเย็น [ที่มา: NOAA ]

ไม่ใช่ข่าวใหม่

หลังจากเกิดพายุในเดือนมกราคม 2014 ผู้ประกาศข่าวทางวิทยุ Rush Limbaugh อาจอ้างอย่างมองไม่เห็นว่ากระแสน้ำวนขั้วโลกเป็นคำที่สื่อสร้างขึ้นใหม่เพื่อทำให้ผู้คนวิตกกังวลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ "พวกเขาเพิ่งสร้างขึ้นสำหรับสัปดาห์นี้" เขาบอกกับผู้ฟัง [ที่มา: RushLimbaugh.com ] ความจริงคำนี้ปรากฏในบทความทางวิทยาศาสตร์ย้อนหลังไปอย่างน้อยที่สุดเท่าที่ยุค 1850 และเริ่มปรากฏในหนังสือพิมพ์เช่น Washington Post และ New York Times ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 [ที่มา: Living Age , Herwick ] แต่ต้องขอบคุณ Twitter, Weather Channel และเว็บไซต์ข่าวทำให้ผู้คนจำนวนมากตระหนักถึงกระแสน้ำวนขั้วโลกมากกว่าที่เคยเป็นมา

คุณอาจเคยได้ยินข้อกังขาเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ชี้ให้เห็นถึงความหนาวเย็นเพื่อพิสูจน์ว่าโลกไม่ได้ร้อนขึ้นจริง อย่างไรก็ตามผู้เสนอโปรดทราบว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจส่งผลให้เกิดการบิดเบือนของกระแสน้ำวนขั้วโลกและอุณหภูมิที่ลดลงอย่างกะทันหันซึ่งทำให้เกิดการบิดเบือนเหล่านั้น

นี่คือคำอธิบายที่เป็นไปได้ นักวิทยาศาสตร์สังเกตว่าน้ำแข็งในทะเลอาร์กติกกำลังละลายมากขึ้นในช่วงฤดูร้อน เมื่อน้ำแข็งละลายมหาสมุทรอาร์กติกก็อุ่นขึ้นและแผ่ความร้อนส่วนเกินกลับสู่ชั้นบรรยากาศในฤดูหนาว เนื่องจากความร้อนดังกล่าวค่อนข้างช่วยลดความเปรียบต่างระหว่างอากาศอาร์กติกและบรรยากาศในภูมิภาคที่อยู่ห่างออกไปทางใต้จึงช่วยลดความรุนแรงของลมที่ก่อตัวเป็นกำแพงกั้นระหว่างพื้นที่ทั้งสอง ในทางกลับกันทำให้อ่อนตัวลงและขัดขวางกระแสน้ำวนขั้วโลก สมมติฐานดังกล่าวได้รับการสนับสนุนจากข้อมูลในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาซึ่งแสดงให้เห็นว่าในช่วงหลายปีที่น้ำแข็งในทะเลอาร์กติกจำนวนมากหายไปกระแสน้ำวนมีแนวโน้มที่จะอ่อนตัวลงมากขึ้น [ที่มา: Fischetti ]

ไม่ใช่ทุกคนที่ควรกล่าวถึงโดยรวบรวมความคิดที่ว่าการเปลี่ยนแปลงของน้ำแข็งในทะเลอาร์กติกมีอิทธิพลต่อรูปแบบสภาพอากาศที่อื่น [ที่มา: Samenow ] แต่ถ้าเป็นเรื่องจริงส่วนที่น่ากลัวอย่างยิ่งของแบบจำลองนั้นก็คือในขณะที่ปริมาณน้ำแข็งในทะเลอาร์กติกแตกต่างกันไปในแต่ละปีโดยรวมแล้วจะลดลงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาและการคาดการณ์ของนักวิทยาศาสตร์สภาพภูมิอากาศเรียกร้องให้มันหายไปมากยิ่งขึ้น นั่นอาจหมายความว่าเราอาจพบความผิดเพี้ยนของกระแสน้ำวนขั้วโลกมากขึ้นและสภาพอากาศที่รุนแรงที่มาพร้อมกับพวกมันในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า [ที่มา: Fischetti ]

หมายเหตุผู้แต่ง: กระแสน้ำวนขั้วโลกคืออะไร?

ฉันไม่ใช่นักอุตุนิยมวิทยาหรือนักวิทยาศาสตร์สภาพภูมิอากาศ แต่ด้วยเหตุที่อาศัยอยู่ในสหรัฐอเมริกาฝั่งตะวันออกมาเกือบตลอดชีวิตฉันค่อนข้างคุ้นเคยกับอากาศที่หนาวเย็นจริงๆ สแน็ปเย็นที่รุนแรงที่สุดที่ฉันคิดว่าฉันเคยเห็นคือพายุน้ำแข็งอย่างกะทันหันในนิวยอร์กซิตี้ในเดือนมกราคมปี 1994 ซึ่งทำให้ฝั่งตะวันตกตอนบนส่วนใหญ่เทียบเท่ากับลานสเก็ตฮ็อกกี้และทำให้การจราจรหยุดนิ่ง . เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะทำอะไรให้เกิดประสิทธิผลฉันจึงใช้เวลาช่วงบ่ายไปเที่ยวในร้านกาแฟกับเพื่อน ๆ บางคนที่ปกติจะต้องรีบจากการประชุมหรือโครงการหนึ่งไปยังอีกโครงการหนึ่ง ดังนั้นทุกอย่างก็โอเค

บทความที่เกี่ยวข้อง