อธิบายเกี่ยวกับที่ราบสูง

นักวิจัยจากห้องทดลองแห่งชาติแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือของกระทรวงพลังงาน มหาวิทยาลัยมิชิแกน และ NOAA พบว่าเขม่าที่เกาะบนหิมะบนที่ราบสูงทิเบตขนาดใหญ่สามารถเปลี่ยนแปลงรูปแบบสภาพอากาศของหิมะและลมมรสุมในเอเชียได้มากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์และเขม่าในอากาศ เขม่าบนหิมะทำให้ธารน้ำแข็งประจำปีของที่ราบสูงละลายเร็วขึ้นในแต่ละปี ทำให้เกษตรกรที่อยู่ด้านล่างมีน้ำสำหรับเพาะปลูกน้อยลงในฤดูร้อน ในลักษณะโดมิโนเอฟเฟกต์ การละลายทำให้ระบบมรสุม 2 ระบบของภูมิภาคนี้แข็งแกร่งขึ้นเหนืออินเดียและจีน Yun Qian ผู้เขียนนำของหนังสือพิมพ์และนักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศของ PNNL กล่าวว่า "ในระดับโลก ก๊าซเรือนกระจกเช่นคาร์บอนไดออกไซด์ทำให้เกิดความกังวลมากที่สุดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ "แต่การวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าในบางพื้นที่ เช่น ที่ราบสูงทิเบต เขม่าสามารถสร้างความเสียหายได้มากกว่า" หลังคาโลก Qian และเพื่อนร่วมงานของเขามุ่งเน้นไปที่การวิจัยของพวกเขาเกี่ยวกับที่ราบสูงทิเบต ซึ่งเป็นพื้นที่ขนาดใหญ่ที่โผล่ขึ้นมาระหว่างจีนและอินเดียซึ่งมีชื่อเล่นว่า "หลังคาของโลก" ที่ราบสูงทิเบตมีขนาดประมาณห้าเท่าของรัฐเท็กซัสและสูงถึง 5 ไมล์ ซึ่งมีอิทธิพลอย่างมากต่อสภาพอากาศของเอเชีย รวมถึงฝนที่ตกหนักทุกปีและลมแรงที่มาพร้อมกับลมมรสุม นอกจากนี้ยังเป็นที่ตั้งของน้ำแข็งปริมาณมากที่สุดนอกขั้วโลกเหนือและใต้ ธารน้ำแข็งและหิมะบนที่ราบสูงเติบโตและละลายเมื่อฤดูกาลเปลี่ยนแปลง ทำให้ไหลบ่ามาเลี้ยงแม่น้ำสายหลักส่วนใหญ่ของภูมิภาค รวมทั้งแม่น้ำแยงซีในจีนและแม่น้ำคงคาในอินเดีย เขม่าได้ทำให้พื้นผิวสีขาวในฤดูหนาวของที่ราบสูงทิเบตสกปรกมากขึ้นในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา ผลพลอยได้จากการเติบโตอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมและการเกษตรในภูมิภาคนี้ เขม่าควันจะทิ้งกองควันและทุ่งหญ้าที่ลุกไหม้ในประเทศกำลังพัฒนาในเอเชีย ก่อนที่มันจะลอยขึ้นสู่ท้องฟ้า ซึ่งลมจะพัดพาไปยังที่ราบสูง เขม่ามีสีเข้มและดูดซับความร้อนจากแสงแดดได้มากกว่าหิมะสีขาวบริสุทธิ์ ความสามารถของเขม่าในการดูดซับรังสีดวงอาทิตย์มากขึ้นทำให้หิมะที่ตกลงมาละลายเร็วขึ้น ที่ราบสูงทิเบตยังได้รับแสงแดดโดยตรงมากกว่าบริเวณขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ ซึ่งหมายถึงพลังการละลายของเขม่าหิมะจะเด่นชัดกว่าบนที่ราบสูง เพื่อหาว่าเขม่าส่งผลกระทบต่อภูมิภาคที่ราบสูงทิเบตมากน้อยเพียงใด Qian และเพื่อนร่วมงานใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ภูมิอากาศทั่วโลก แบบจำลองบรรยากาศชุมชน แบบจำลองนี้ช่วยให้พวกเขาตรวจสอบสถานการณ์ต่างๆ ที่เป็นไปได้ รวมถึงหากเขม่าเกาะอยู่บนหิมะของที่ราบสูงทิเบต เขม่าลอยอยู่ในอากาศเหนือที่ราบสูงหรือไม่ และหากมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นในอากาศอันเป็นผลมาจากการพัฒนาอุตสาหกรรม ความร้อนมากขึ้น การละลาย การคำนวณของแบบจำลองแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิอากาศเฉลี่ยเหนือที่ราบสูงเพิ่มขึ้นทันทีเมื่อสถานการณ์ทั้งหมดรวมกัน เพียงอย่างเดียว ทั้งเขม่าบนหิมะและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นประมาณ 2 องศาฟาเรนไฮต์ แต่ในขณะที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มอุณหภูมิอย่างเท่าเทียมกันทั่วทั้งภูมิภาค รวมทั้งมหาสมุทร เขม่าบนหิมะทำให้ที่ราบสูงทิเบตและเอเชียเหนือร้อนขึ้นมากเท่านั้น นักวิจัยสรุปว่าเขม่าบนหิมะสามารถเพิ่มความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอากาศบนบกและอากาศเหนือมหาสมุทร ซึ่งทำให้เกิดลมมรสุม เขม่าบนหิมะยังโดดเด่นเมื่อแบบจำลองตรวจสอบการไหลบ่าของน้ำ สังเกตการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเมื่อตรวจสอบแค่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หรือเขม่าในอากาศ แต่เขม่าบนหิมะโดยตัวมันเองจะเพิ่มการไหลบ่าอย่างมากในช่วงปลายฤดูหนาวและต้นฤดูใบไม้ผลิ จากนั้นจึงลดลงในช่วงปลายฤดูใบไม้ผลิและต้นฤดูร้อน เมื่อรวมสถานการณ์ทั้งสามเข้าด้วยกัน การไหลบ่าเพิ่มขึ้น 0.44 มิลลิเมตร (หรือเกือบสองในหนึ่งในร้อยของนิ้ว) ทุกวันระหว่างเดือนกุมภาพันธ์ถึงเมษายน จากนั้นลดลง 0.57 มิลลิเมตรต่อวันระหว่างเดือนพฤษภาคมถึงกรกฎาคม การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ทำให้มีน้ำมากขึ้นในฤดูหนาว ซึ่งไม่เป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อเกษตรกร แต่จะน้อยลงในฤดูร้อนเมื่อจำเป็นต้องปลูกพืช นักวิจัยให้เหตุผลว่าเขม่าบนหิมะมีประสิทธิภาพมากกว่าในการละลายถุงหิมะของ ที่ราบสูง เนื่องจากอยู่ใกล้กับหิมะ เช่นเดียวกับผ้าห่มอุ่นที่ปกคลุมที่ราบสูง เขม่าบนหิมะสามารถทำให้หิมะอุ่นและละลายได้ในทันที แต่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเขม่าควันในชั้นบรรยากาศจะต้องถ่ายเทความร้อนที่ดูดซับไว้ลงไปยังที่ราบสูงเบื้องล่าง โดยความร้อนบางส่วนจะสูญเสียไปอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ปั๊มความร้อนของธรรมชาติ ก่อนการวิจัยนี้ นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าที่ราบสูงทิเบตทำหน้าที่เหมือนปั๊มความร้อนตามธรรมชาติสำหรับสภาพอากาศในภูมิภาค ที่ราบสูงบางแห่งสูงถึง 5 ไมล์ ทำให้อากาศด้านบนอุ่นกว่าอากาศอื่นที่ระดับความสูงเดียวกัน อากาศอุ่นช่วยเพิ่มการไหลเวียนของอากาศรอบที่ราบสูงและทำให้เกิดลมมรสุมอันโด่งดังที่พัดผ่านภูมิภาคนี้ทุกปี แต่ด้วยเขม่าบนหิมะทำให้หิมะละลายมากขึ้นบนที่ราบสูง หิมะที่ปกคลุมน้อยลงเพื่อสะท้อนความร้อนจากแสงอาทิตย์หมายความว่าที่ราบสูงทิเบตกำลังดูดซับแสงแดดมากขึ้น ซึ่งนักวิจัยตั้งสมมติฐานว่าทำให้บรรยากาศเหนือที่ราบสูงอุ่นขึ้นมากยิ่งขึ้น พวกเขาใช้แบบจำลองสภาพภูมิอากาศเพื่อค้นหาว่าสิ่งนี้ส่งผลต่อมรสุมในพื้นที่ มรสุมที่แรงขึ้น อุณหภูมิพื้นผิวเหนือที่ราบสูงเพิ่มขึ้นมากกว่า 2 องศาฟาเรนไฮต์ในเดือนพฤษภาคม เนื่องจากเขม่าบนหิมะเพียงอย่างเดียว นักวิจัยพบว่าอากาศที่อุ่นขึ้นเหนือที่ราบสูงนี้สูงขึ้นและอากาศถูกดึงมาจากอินเดียเพื่อแทนที่ ในทางกลับกัน อากาศชื้นเหนือทะเลอาหรับและมหาสมุทรอินเดียก็พัดเข้าสู่อินเดีย ที่รู้จักกันในชื่อระบบมรสุมเอเชียใต้ การไหลจากทิศตะวันตกเฉียงใต้-ตะวันออกเฉียงเหนือนี้ยังนำพาเขม่าควันจากอินเดียมาสู่ที่ราบสูงทิเบตซึ่งทำให้วัฏจักรนี้ยืดเยื้อ ผลที่ตามมา นักวิจัยพบว่าระบบลมมรสุมของเอเชียใต้เริ่มต้นเร็วกว่าปกติ และทำให้ฝนตกในภาคกลางและภาคเหนือของอินเดียในเดือนพฤษภาคมมากกว่าที่จะไม่มีเขม่าบนหิมะบนที่ราบสูง ผลกระทบจากเขม่าบนหิมะยังคงอยู่ตลอดฤดูร้อนและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศอีกครั้งในระบบมรสุมเอเชียตะวันออกเหนือประเทศจีน ในเดือนกรกฎาคม หิมะส่วนใหญ่บนที่ราบสูงได้ละลายไปแล้ว ดินเปล่าของที่ราบสูงจะอุ่นกว่าและทำให้อากาศที่ราบสูงร้อนขึ้น เมื่อรวมกับอากาศเย็นในบริเวณใกล้เคียง ความร้อนของที่ราบสูงทำให้มรสุมเอเชียตะวันออกมีกำลังแรงขึ้น แบบจำลองแสดงให้เห็นว่าฝนตกเพิ่มขึ้น 1 ถึง 3 มิลลิเมตรต่อวันในจีนตอนใต้และทะเลจีนใต้ ลมมรสุมที่มีกำลังแรงขึ้นเคลื่อนตัวไปยังภาคเหนือของจีน ซึ่งได้รับฝนมากกว่าปกติ ขณะที่ฝนส่วนใหญ่พัดผ่านจีนตะวันออกตอนกลาง รวมถึงลุ่มน้ำแยงซี อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการทำงานเพิ่มเติมเพื่อปรับแต่งข้อค้นพบเหล่านี้ Qian และผู้เขียนร่วมของเขาตั้งข้อสังเกตว่าแบบจำลองภูมิอากาศโลกที่มีอยู่ไม่อนุญาตให้มีความละเอียดที่ละเอียดและละเอียดซึ่งจำเป็นต้องแสดงระยะใกล้ของที่ราบสูงทิเบตอย่างแม่นยำ ความละเอียดหยาบของแบบจำลองอาจส่งผลให้ก้อนหิมะของที่ราบสูงถูกประเมินค่าสูงเกินไป ซึ่งหมายความว่าผลลัพธ์ของนักวิจัยแสดงถึงปริมาณสูงสุดที่เขม่าบนหิมะอาจส่งผลกระทบต่อระบบอุทกวิทยาและสภาพอากาศในภูมิภาค การวิจัยในอนาคตอาจพิจารณาถึงฝุ่นซึ่งพัดไปทั่วเอเชียด้วยลม แม้ว่าเชื่อว่าเขม่าจะส่งผลกระทบต่อการละลายหิมะมากกว่าฝุ่นต่อหน่วยมวล แต่บริเวณนี้น่าจะมีฝุ่นทั้งหมดมากกว่าเขม่า อย่างไรก็ตาม ฝุ่นเป็นสิ่งที่ท้าทายมากขึ้นในการนำเสนอแบบจำลอง เนื่องจากไม่สามารถวัดแหล่งที่มาของฝุ่นได้ง่ายเหมือนกับปล่องควันที่ก่อมลพิษและทุ่งเผาไหม้ที่ทำให้เกิดเขม่า Qian กล่าวว่า "ที่ราบสูงทิเบตเป็นสถานที่ที่น่าตื่นตาตื่นใจและมีชีวิตชีวา ซึ่งหลายสิ่งหลายอย่างมารวมกันเพื่อพัฒนาระบบภูมิอากาศขนาดใหญ่ "การวิจัยของเราบ่งชี้ว่าเขม่าบนหิมะสามารถเป็นตัวการใหญ่ในสภาพอากาศของภูมิภาคนี้ แต่นั่นไม่ใช่ปัจจัยเดียว องค์ประกอบอื่นๆ อีกมากมายจำเป็นต้องได้รับการศึกษาก่อนที่เราจะสามารถระบุได้อย่างแน่ชัดว่าอะไรคือสาเหตุหลักของการละลายของหิมะ ซึ่งมีส่วนสนับสนุนเช่นกัน ไปจนถึงธารน้ำแข็งที่ถอยร่น -- บนที่ราบสูง"