เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นอย่างชัดเจนว่าเมฆเว็บตรงที่สูงตระหง่านที่ลอยขึ้นจากไฟป่าที่รุนแรงนั้นปล่อยควันขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศได้อย่างไร ที่ซึ่งมันสามารถคงอยู่เป็นเวลาหลายเดือนและยุ่งกับชั้นโอโซนที่ป้องกันไว้อากาศที่เย็นกว่าใกล้กับพื้นผิวโลกมักจะทำให้ควันไม่สูงเกินไป แต่เมื่อเกิดเพลิงไหม้หลายสิบแห่งในแคนาดาตะวันตกและแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือของสหรัฐฯ ในฤดูร้อนปี 2017 พวกเขาได้สร้างเมฆพายุขนาดยักษ์ของตัวเองที่เรียกว่า pyrocumulonimbus หรือ pyroCb เมฆ ภายในสองเดือนเมฆเหล่านี้ได้ปล่อยควันขึ้นสู่ชั้นสตราโตสเฟียร์เป็นระยะทาง 12 ถึง 23 กิโลเมตร นักวิจัยรายงานใน วารสาร Science วัน ที่9 สิงหาคม เขม่าความร้อนจากการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ในควันช่วยให้ควันพุ่งขึ้นสูงได้
ทีมงานใช้ดาวเทียม บอลลูนตรวจอากาศ และการสำรวจระยะไกลบนพื้นดิน
เพื่อติดตามควันเหนือซีกโลกเหนือ โดยวัดระดับของสารอินทรีย์และคาร์บอนแบล็คหรือเขม่า เผิงเฟย หยู นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศที่มหาวิทยาลัยจี้หนาน ในเมืองกวางโจว ประเทศจีน กล่าวว่า ควันยังคงอยู่ในสตราโตสเฟียร์ประมาณแปดเดือน
ภาพถ่ายดาวเทียมของโลก
SATELLITE’S-EYE VIEW นักวิทยาศาสตร์ได้ติดตามและวิเคราะห์กลุ่มควันจากไฟครั้งใหญ่ในแคนาดาตะวันตกและแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือของสหรัฐฯ ในปี 2560 โดยใช้ดาวเทียม (ภาพรวมของควันเหนือแคนาดาตอนเหนือในเดือนสิงหาคม 2017 แสดงที่จุดศูนย์กลาง) ตลอดจนการสำรวจระยะไกลบนพื้นดินและ บอลลูนอากาศ
หอดูดาว NASA EARTH
แม้ว่าจะมีการสังเกตควันในสตราโตสเฟียร์มาก่อน แต่ “มารดาของ pyroCbs ทั้งหมด” นี้เสนอการสังเกตโดยตรงครั้งแรกของกระบวนการที่เรียกว่า “การยกตัวขึ้นเอง” ผู้เขียนร่วม Alan Robock นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศที่ Rutgers University ใน New Brunswick รัฐนิวเจอร์ซีย์กล่าว
การสังเกตการณ์ยืนยันว่าการจำลองที่แนะนำจะเกิดขึ้นหากควันจำนวนมากถูกฉีดเข้าไปในสตราโตสเฟียร์ผ่านสงครามนิวเคลียร์ ทีมงานกล่าว “ธรรมชาติทำการทดลองให้เรา” Robock กล่าว เพื่อยืนยันสถานการณ์ “ฤดูหนาวนิวเคลียร์” ซึ่งควันในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์จากการเผาไหม้ในเมืองจะมีผลกระทบทางสภาพอากาศที่กว้างขวางและยาวนาน รวมถึงการปิดกั้นแสงแดดและส่งผลกระทบต่อโอโซน
การทำความเข้าใจชะตากรรมของอนุภาคควันที่ระดับความสูง “เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการวิจัยสภาพภูมิอากาศ” Yafang Cheng นักเคมีในบรรยากาศที่สถาบัน Max Planck for Chemistry ในเมืองไมนซ์ ประเทศเยอรมนี กล่าว ซึ่งการวิจัยพบว่าเขม่าไฟป่าจำนวนมากเข้าสู่พื้นที่ สตราโตสเฟียร์
ที่สำคัญ ยูและเพื่อนร่วมงานของเขาแสดงให้เห็นว่า “ควันในสตราโตสเฟียร์แขวนอยู่เป็นเวลานาน” Loretta Mickley นักเคมีในบรรยากาศที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าว ยิ่งควันอยู่ในชั้นสตราโตสเฟียร์นานเท่าไร สารอินทรีย์และเขม่าในชั้นควันก็ยิ่งต้องดูดซับแสงแดดหรือสะท้อนกลับเข้าไปในอวกาศ เมื่อการปะทุของภูเขาไฟครั้งใหญ่ในช่วงหลายศตวรรษที่ผ่านมาทำให้เกิดการสะท้อนของดวงอาทิตย์ เธอกล่าว ผลกระทบของการหรี่แสงได้นำไปสู่ความล้มเหลวของพืชผลและความอดอยาก
ไม่น่าเป็นไปได้ที่ไฟป่าจะทำให้เกิดควันมากพอที่จะทำให้เกิดเอฟเฟกต์การหรี่แสงในซีกโลก แต่ควันสามารถทำลายชั้นโอโซน ซึ่งปกป้องโลกจากรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายจากดวงอาทิตย์มากเกินไปในสองวิธีที่แตกต่างกัน
ไฟไหม้บริติชโคลัมเบีย
ไฟไหม้ในปี 2560 ในรัฐบริติชโคลัมเบีย รวมถึงที่ทะเลสาบลูนในเขตอนุรักษ์แอชครอฟต์ (ตามภาพ) เป็นส่วนหนึ่งของฤดูกาลไฟป่าที่ทำลายสถิติในภูมิภาค
SHAWN CAHILL
ทันทีที่ควันที่มีโอโซนต่ำพุ่งเข้าสู่สตราโตสเฟียร์ มันจะผลักอากาศที่อุดมด้วยโอโซนออกไป ทำให้สูญเสียโอโซนในบริเวณนั้นชั่วคราว Yu กล่าว ทีมของ Yu ใช้เครื่องมือที่มีความละเอียดอ่อนบนดาวเทียม CALIPSO วัดการสูญเสียโอโซนได้ถึง 50 เปอร์เซ็นต์เหนือบางส่วนของแคนาดาในช่วงที่เกิดไฟไหม้ปี 2017
นอกจากนี้ ปฏิกิริยาเคมีกับไอน้ำที่ส่งเข้าไปในชั้นสตราโตสเฟียร์โดยควันไฟป่าที่เกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปก็สามารถสร้างความเสียหายให้กับโอโซนได้เช่นกัน เมื่อไอน้ำแตกตัว มันจะปล่อยโมเลกุลของไฮโดรเจนออกไซด์ที่ทำปฏิกิริยาออกมา ซึ่งเรียกว่าอนุมูลอิสระที่ทำลายโอโซน “แม้ว่าเราจะไม่สามารถพูดได้ว่าโอโซนที่สังเกตพบ [การสูญเสียจากไฟเหล่านี้] นั้นเกิดจากสารเคมี” ความเสี่ยงของการสูญเสียโอโซนที่เกิดขึ้นจะเพิ่มขึ้นหากมีควันเข้าไปในชั้นสตราโตสเฟียร์มากขึ้น Yu กล่าว
การสูญเสียโอโซนอย่างมีนัยสำคัญอาจเป็น “เครื่องหมายคำถามขนาดใหญ่ในขณะนี้ แต่กำลังมีการศึกษาอย่างแข็งขัน” Michael Fromm ผู้เขียนร่วมการศึกษานักอุตุนิยมวิทยาที่ Naval Research Laboratory ในวอชิงตัน DC PyroCbs เกิดขึ้นจากสามถึงหกโหลครั้งต่อปี ทั่วโลก Fromm กล่าว แต่กลุ่มเมฆไฟเหล่านี้มีขนาดเท่ากัน โดยก้อนที่ใหญ่ที่สุดและรุนแรงที่สุดต้องการ “พายุที่สมบูรณ์แบบ” เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง
