"ปริมาณน้ำฝนรายปี" ไม่สามารถทำนายอนาคตได้ — ฝนที่ตกแบบ "ผิดปกติ" บนโลก

"ฝนเพิ่มขึ้นแต่ดินแห้ง"—"วิธีการตก" กำหนดอนาคต

เรื่องราวที่ได้ยินบ่อยในหัวข้อภาวะโลกร้อนคือ "ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น บรรยากาศจะกักเก็บไอน้ำได้มากขึ้น และฝนจะตกหนักขึ้น" แน่นอนว่าฝนตกหนักที่รุนแรงขึ้นถูกสังเกตในหลายพื้นที่และกลายเป็นข่าว แต่สิ่งที่มีผลต่อชีวิตของเราไม่ใช่แค่ปริมาณฝนรวมต่อปีเท่านั้น

สิ่งที่ยุ่งยากกว่าคือ **"จังหวะ" ของฝน** ฤดูฝนสั้นลง ช่วงเวลาระหว่างฝนตกยาวขึ้น และหลังจากช่วงเวลาว่างนั้น ฝนจะตก "รวดเดียว"—การ "ไม่ต่อเนื่อง" นี้อาจกลายเป็นกลไกที่เพิ่มทั้งน้ำท่วมและภัยแล้งพร้อมกัน

Phys.org ได้นำเสนอการวิจัยที่ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยยูทาห์ในสหรัฐอเมริกาและที่อื่น ๆ ได้ตรวจสอบ"การเปลี่ยนแปลงของฝนในโลกที่ร้อนขึ้น"โดยใช้ช่วงเวลาที่ร้อนจัด (ยุคพาลีโอจีน) เมื่อประมาณ 66 ล้านถึง 48 ล้านปีที่แล้วเป็นเบาะแส ผลสรุปไม่ใช่สิ่งที่คาดเดาได้ง่าย

ทีมวิจัยได้เสนอความเป็นไปได้ว่า "แม้แต่ในละติจูดกลางก็อาจแห้งง่ายขึ้น" ซึ่งตรงข้ามกับ "การจัดเรียงที่คุ้นเคย" ที่ว่า "พื้นที่ชื้นจะชื้นขึ้นและพื้นที่แห้งจะยิ่งแห้ง" กุญแจสำคัญอยู่ที่การกระจายตัวของฝนตามเวลา (เมื่อไหร่และบ่อยแค่ไหนที่ฝนตก) มากกว่าปริมาณฝนรวม

อ่านโลกเมื่อ 66 ล้านปีที่แล้วเป็น "สนามทดลองแห่งอนาคต"

ยุคพาลีโอจีนที่การวิจัยให้ความสนใจนั้นรวมถึงช่วงเวลาที่ CO₂ ในบรรยากาศสูงถึง2 ถึง 4 เท่าของปัจจุบัน ซึ่งใกล้เคียงกับ "การทดสอบภาคสนาม" ของโลกที่ร้อนจัด
นอกจากนี้ในยุคพาลีโอจีนที่มีชื่อเสียงมากคือPETM (พาลีโอซีน-อีโอซีนแม็กซิมัม)เมื่อประมาณ 56 ล้านปีที่แล้ว PETM เป็นที่รู้จักว่าเป็น "ไฮเปอร์เทอร์มอล" ที่ก๊าซเรือนกระจกเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและโลกอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็ว คำอธิบายของ NOAA แสดงให้เห็นว่าในช่วง PETM อุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกอาจเพิ่มขึ้นสูงสุด 5 ถึง 8°C

การประมาณการจากการวิจัยอื่น ๆ ยังแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกในช่วง PETM สูงกว่าระดับก่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรมอย่างมาก (มีช่วงของการประมาณการ) ซึ่งเป็นวัสดุเปรียบเทียบที่สำคัญในการพิจารณาว่าการหมุนเวียนของน้ำจะทำงานอย่างไรในโลกที่ร้อนกว่าปัจจุบันมาก

สิ่งที่ถูกตรวจสอบ: การฟื้นฟู "วิธีการตก" ด้วยฟอสซิล ดินโบราณ และตะกอนแม่น้ำ

ปัญหาคือไม่มีเครื่องวัดปริมาณฝนเมื่อหลายสิบล้านปีก่อน ดังนั้นการวิจัยจึงใช้ "ตัวแทน"—หลักฐานทางอ้อมที่เหลืออยู่ในบันทึกทางธรณีวิทยา—อย่างเต็มที่ บทความของ Phys.org กล่าวถึงฟอสซิลพืช (เช่น รูปร่างของใบ), เคมีของดินโบราณ, และภูมิประเทศและตะกอนของแม่น้ำเป็นตัวอย่าง ฝนที่ตก "ทุกวัน" หรือ "เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหลังจากความแห้งแล้งยาวนาน" จะเปลี่ยนพลังในการขนส่งและกัดเซาะหินของแม่น้ำ รวมถึงรูปทรงของเตียงแม่น้ำ นั่นหมายความว่าภูมิประเทศและตะกอนสามารถเป็นกระจกสะท้อน "ความเข้ม" และ "ความไม่ต่อเนื่อง" ของฝนได้

นอกจากนี้ บทคัดย่อของบทความใน Nature Geoscience ระบุว่าการวิจัยได้สร้างวิธีการแบบหลายตัวแทนที่รวมตัวแทนทางธรณีวิทยาเหล่านี้เพื่อกำหนดข้อจำกัดเกี่ยวกับ "ความแปรปรวนตามฤดูกาลถึงปีต่อปี (ความไม่ต่อเนื่อง)" และ "อัตราการตกฝน (ความเข้ม)" ของฝน

ข้อสรุปที่เห็นได้ชัด: ขั้วโลกชื้นขึ้น ในขณะที่ภายในทวีปลาติจูดกลางแห้งและมี "ฝนหนัก"

กรอบใหญ่ที่การวิจัยแสดงให้เห็นคือ

• ขั้วโลกอาจกลายเป็นพื้นที่ชื้นแบบมรสุม

• ในขณะที่ภายในทวีปลาติจูดกลางถึงต่ำมีแนวโน้มแห้ง แต่มี "ฝนหนักเป็นครั้งคราว" (ฝนหนักหลังจากช่วงแห้ง)

สิ่งสำคัญที่นี่คือ ความแห้งไม่สามารถอธิบายได้ด้วย "การลดลงของปริมาณฝนรวม" เพียงอย่างเดียว บทคัดย่อระบุว่าความแห้งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงในการกระจายตัว เช่น การย่อฤดูฝนและการยืดระยะเวลาระหว่างฝนตก

บทความของ Phys.org ยังกล่าวเช่นกันว่าความแห้งเกิดขึ้นได้ไม่ใช่เพียงเพราะ "ฝนลดลง" แต่เพราะฤดูฝนสั้นและช่วงว่างยาว

นอกจากนี้ยังมีการชี้ให้เห็นถึง "การเบี่ยงเบน" จากการมองว่า "พื้นที่ชื้นจะชื้นขึ้นและพื้นที่แห้งจะยิ่งแห้ง" แบบเดิม บทคัดย่อระบุว่าการชื้นขึ้นของขั้วโลกและความแห้งของลาติจูดกลางแสดงถึงการเบี่ยงเบนจากการตอบสนองที่ง่ายๆ นั้น

ทำไมถึงเบี่ยงเบน: การไม่เห็นความไม่เชิงเส้นและ "เกณฑ์" ด้วย "ค่าเฉลี่ย"

สิ่งที่น่าสนใจยิ่งกว่าคือการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศน้ำนี้อาจเริ่มต้นเมื่อประมาณ 3 ล้านปีก่อน PETM และดำเนินต่อไปจนถึงประมาณ 7 ล้านปีหลังจากนั้นซึ่งหมายความว่าไม่ใช่แค่ "ผลกระทบของเหตุการณ์เดียว" แต่เมื่อระบบโลกเกินเงื่อนไขบางอย่าง พฤติกรรมของฝนจะเปลี่ยนแปลงไปในลักษณะที่ไม่เชิงเส้น (ไม่เป็นสัดส่วน)

บทความของ Phys.org ยังกล่าวถึงว่าหากสภาพภูมิอากาศเกิน "เกณฑ์" บางอย่าง พฤติกรรมของฝนอาจเปลี่ยนแปลงไปในรูปแบบที่ไม่คาดคิด

ผลกระทบทางปฏิบัติ: แนวคิดการออกแบบที่เน้น "ปริมาณฝนต่อปี" อาจไม่ปลอดภัย

ถ้าจะพูดถึงข้อความของการวิจัยนี้ให้คนทั่วไปเข้าใจได้ง่ายขึ้น ก็คือ
"แม้ในปีที่ฝนตกก็อาจเกิดการขาดแคลนน้ำได้"

เพราะว่าดัมส์ น้ำใต้ดิน พื้นที่เกษตรกรรม ป่าไม้ และโครงสร้างพื้นฐานการระบายน้ำในเมืองต้องการไม่เพียงแค่ "ปริมาณฝนที่ตก" แต่ยังต้องการรู้ว่า "ฝนตกเมื่อไหร่" และ "ฝนจะตกครั้งต่อไปเมื่อไหร่"

• ความแห้งยาวนาน → ดินแข็งและซึมซับน้ำได้ยาก

• ฝนหนักหลังจากนั้น → น้ำไหลออกอย่างรวดเร็ว เพิ่มน้ำท่วม ดินถล่ม และน้ำขุ่น

• ฤดูฝนสั้น → ช่วงเวลาการเก็บน้ำลดลง ทำให้การจัดการยากขึ้นแม้ปริมาณฝนรวมจะเท่าเดิม

บทความของ Phys.org ยังระบุว่าในอนาคตเวลาฝนตกและความน่าเชื่อถือจะมีความสำคัญมากกว่าค่าเฉลี่ยต่อปี และเน้นถึงผลกระทบต่อการจัดการน้ำ น้ำท่วม และภัยแล้ง

"แบบจำลองอาจประเมินความไม่แน่นอนของฝนต่ำเกินไป?" เป็นข้อสังเกตที่น่าสนใจ

การวิจัยยังกล่าวถึงความเป็นไปได้ที่แบบจำลองสภาพภูมิอากาศในปัจจุบันอาจประเมิน "ความไม่แน่นอนของฝน" ต่ำเกินไปผ่านการเปรียบเทียบกับสภาพภูมิอากาศในอดีต สภาพภูมิอากาศในอดีตมีเงื่อนไขขอบเขตที่ต่างจากปัจจุบัน (เช่น การจัดวางทวีปและแผ่นน้ำแข็ง) แต่เพราะเหตุนี้เองที่ทำให้เป็นวัสดุการสอนที่ดีในการทดสอบว่า "แบบจำลองสามารถทนต่อเงื่อนไขที่ไม่รู้จักได้หรือไม่" ข้อสังเกตนี้ทำให้เราตระหนักถึงความเสี่ยงที่จะพลาดหากมองการทำนายอนาคตเพียงแค่ "แผนที่ค่าเฉลี่ย"

อ่านจากมุมมองของญี่ปุ่น: ฤดูฝน พายุไต้ฝุ่น และภัยแล้งกลายเป็น "เรื่องเดียวกัน"

ญี่ปุ่นมีความเป็นฤดูกาลที่ชัดเจน มีฤดูฝน มีพายุไต้ฝุ่น และมีฤดูหนาว ดังนั้นหาก "ความไม่ต่อเนื่อง" ก้าวหน้า ผลกระทบจะเกิดขึ้นสองเท่า

• แม้ว่าปริมาณฝนรวมในฤดูฝนจะเท่าเดิม แต่จำนวนวันที่ฝนตกจะลดลงและฝนจะตกหนักขึ้น

• ฝนจากพายุไต้ฝุ่นอาจเกินความจุของการจัดการน้ำในขณะที่ปีที่ไม่มีพายุไต้ฝุ่น ภัยแล้งจะรุนแรงขึ้น

• ในด้านการเกษตร การกำหนดเวลาการหว่านและการย้ายปลูก การจัดการน้ำ และการรักษาความชื้นในดินจะยากขึ้น

• ในด้านป่าไม้และระบบนิเวศ ความเครียดจากความแห้งและการรบกวนจากฝนหนักจะมีผลพร้อมกัน (เช่น การล้มของต้นไม้ การสูญเสียดิน)

กล่าวโดยสรุป ควรออกแบบ "การจัดการน้ำท่วม" และ "การจัดการภัยแล้ง" พร้อมกัน ไม่ใช่แยกกันเพราะเป็น "อีกด้านหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเดียวกัน"

ปฏิกิริยาบนโซเชียลมีเดีย (※ตัวอย่างโพสต์: ไม่ใช่การอ้างอิงโพสต์จริง แต่เป็นการสร้างใหม่ของการอภิปรายทั่วไป)

※ส่วนนี้เป็นการ "สร้างใหม่" ของประเด็นที่คาดว่าจะเกิดขึ้นจากเนื้อหาบทความในรูปแบบที่มักพบในโซเชียลมีเดีย (ไม่ใช่การแสดงโพสต์จริงของบุคคลเฉพาะ) บทความต้นฉบับเผยแพร่ใน Nature Geoscience และมีการเข้าถึงและ Altmetric ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการแพร่กระจายนอกชุมชนวิจัย

• กลุ่มป้องกันภัยพิบัติและวิศวกรรม
  "แม้ว่าปริมาณฝนต่อปีจะเท่าเดิม แต่การเพิ่มขึ้นของน้ำท่วมเป็นเรื่องที่ยุ่งยากที่สุด ต้องทบทวนปริมาณฝนที่ออกแบบและกฎการดำเนินการรวมถึง 'การย่อฤดูกาล' ไม่เช่นนั้นจะมีปัญหา"

• กลุ่มเกษตรกรรม
  "ปัญ