ความสนใจในฝุ่นแอฟริกันเริ่มขึ้นเมื่อ 50 ปีที่แล้ว เมื่อพบว่ามีการพัดพาฝุ่นข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกบ่อยครั้งในปริมาณมาก
ในการศึกษาใหม่ได้บันทึกการค้นพบครั้งแรกของฝุ่นแอฟริกันและสถานะความรู้ในปัจจุบันของเรา
Cr.NOAA, Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory
ในบทความที่ตีพิมพ์เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมวิจัยซึ่งนำโดย University of Miami (UM) Rosenstiel School of Marine และ Atmospheric Science Professor Emeritus Joseph M. Prospero ได้บันทึกประวัติศาสตร์การพัดพาฝุ่นของแอฟริกา รวมถึงการค้นพบ “ครั้งแรก” ในสามครั้ง ของฝุ่นแอฟริกันที่ไม่เกี่ยวข้องกัน ในลุ่มน้ำแคริบเบียนในทศวรรษ 1950 และ 1960
ทุกปี ฝุ่นที่อุดมด้วยแร่ธาตุจากทะเลทรายซาฮาราของแอฟริกาเหนือ จะถูกลมพัดขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ และเดินทางเป็นระยะทาง 5,000 ไมล์ข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือไปยังทวีปอเมริกา ฝุ่นแอฟริกันประกอบด้วยธาตุเหล็ก ฟอสฟอรัส และสารอาหารที่สำคัญอื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับชีวิตในระบบนิเวศทางทะเลและบนบก รวมถึงลุ่มน้ำอเมซอน ฝุ่นแร่ที่เกิดจากลมนี้ยังมีบทบาทสำคัญในสภาพอากาศด้วยการปรับการแผ่รังสีแสงอาทิตย์และคุณสมบัติของเมฆ
นอกจากนี้ นักวิจัยยังได้นำการค้นพบทั้งในปี 1970 และ 1980 มาหารือใหม่ เกี่ยวกับความเชื่อมโยงระหว่างการพัดพาฝุ่นและสภาพอากาศของแอฟริกา ซึ่งส่งผลต่ออัตราการปล่อยฝุ่น เพื่อติดตามการเพิ่มขึ้นของการพัดพาฝุ่นไปยังแคริบเบียนอันเนื่องมาภัยแล้งรุนแรงในทะเลทราย Sahel ทุกวันนี้ การวิจัยเกี่ยวกับฝุ่นส่วนใหญ่ จึงมุ่งเน้นไปที่แอฟริกาเหนือ เพราะเป็นแหล่งฝุ่นที่ใหญ่ที่สุดและต่อเนื่องที่สุดในโลก
ความสนใจในฝุ่นนั้น เกิดขึ้นเมื่อ 50 ปีที่แล้วเมื่อมีการค้นพบว่าฝุ่นแอฟริกันมักถูกพัดพาข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกในปริมาณมาก โดยมีรายงานการค้นพบครั้งแรกของฝุ่นแอฟริกันในลุ่มน้ำแคริบเบียน หนึ่งในสามครั้งในช่วงทศวรรษ 1950 ถึง 1960 ในแต่ละกรณี อย่างไรก็ตาม ผู้ค้นพบไม่ได้แสวงหาฝุ่นแต่มีวัตถุประสงค์ในการวิจัยอื่น ๆ บริบททางอุตุนิยมวิทยา
เหตุการณ์ฝุ่นละอองในทะเลทรายซาฮาราในปี 2020 นำไปสู่พายุฝุ่นที่รุนแรงที่สุดในทะเลแคริบเบียนในรอบหลายทศวรรษ
-and-will-soon-stretch/article_21cf7b7d-a81e-5818-8597-3c6f83dd7c10.html
การพัดพาฝุ่นของแอฟริกาได้รับการอธิบายครั้งแรกในปี 1969 ด้วยลักษณะของชั้นอากาศซาฮารา ( Saharan air layer / SAL) และบทบาทในการพัดพาฝุ่นแอฟริกันอย่างมีประสิทธิภาพในระยะทางไกลไปยังซีกโลกตะวันตก โดยความเชื่อมโยงระหว่างการพัดพาฝุ่นและสภาพภูมิอากาศของแอฟริกาเกิดขึ้นในปี 1970 และ 1980 เมื่อการขนส่งฝุ่นไปยังแคริบเบียนเพิ่มขึ้นอย่างมาก หลังจากเริ่มเกิดภัยแล้งรุนแรงใน Sahel
ปัจจุบัน Prospero ซึ่งมีชื่อเล่นว่า " father of dust " กำลังใช้ระบบสถานีภาคพื้นดินและดาวเทียม เพื่อศึกษาผลกระทบที่การพัดพาฝุ่นทั่วโลกจากทะเลทรายซาฮารา มีต่อองค์ประกอบบรรยากาศเหนือทะเลแคริบเบียน โดยการศึกษาเรื่อง“ การค้นพบของการขนส่งฝุ่นแอฟริกันซีกโลกตะวันตกและชั้นทะเลทรายซาฮารา ” ดังกล่าวข้างต้น ได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสาร Bulletin of the American Meteorological Society รวมทั้งผู้ร่วมวิจัย ได้แก่ Anthony C. Delany และ Audrey C. Delany จาก Eldorado Springs, Colorado; และ Toby N. Carlson จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลวาเนีย
ทั้งนี้ แอฟริกาเหนือทำหน้าที่เป็นแหล่งเก็บฝุ่นแร่ขนาดใหญ่ แหล่งฝุ่นมีการเคลื่อนย้ายตลอดทั้งปี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงฤดูร้อน เมื่อฝุ่นเหล่านี้ส่งกระแสลมแรงทั่วทะเลเมดิเตอร์เรเนียนไปยังยุโรปและตะวันออกกลาง และข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกไปยังแคริบเบียน อเมริกากลาง และอเมริกาเหนือ เหนือมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือในละติจูดต่ำและกลาง
4 มิถุนายน 2021
ฝุ่นแร่ดังกล่าวเป็นส่วนประกอบหลักของละอองลอยที่ไม่ใช่เกลือทะเล ซึ่งมากกว่ามวลรวมของชนิดอื่นๆ ทั้งหมด จากแบบจำลองทางเคมีในบรรยากาศประมาณการสะสมของฝุ่นที่ 170 Tg yr -1 ไปที่มหาสมุทรแอตแลนติก / 25 Tg yr -1 ไปที่ทะเลเมดิเตอร์เรเนียน และ 5 Tg yr −1 สู่ทะเลแคริบเบียน
ทำให้มีความแปรปรวนตามฤดูกาลอย่างมาก และเราอาจคาดการณ์ความแปรปรวนที่เปรียบเทียบกันได้ในผลกระทบของมหาสมุทรที่ตามมา
อย่างไรก็ตาม ประมาณการการสะสมมีความไม่แน่นอนสูง เนื่องจากความไม่เพียงพอของข้อมูลการสะสมทั่วทั้งภูมิภาค ความไม่แน่นอนที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกี่ยวข้องกับการประมาณค่าของอัตราการตกสะสมแบบแห้ง (Dry deposition fluxes) ซึ่งในบริเวณมหาสมุทรใกล้กับแหล่งกำเนิดอาจเป็นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของ fluxes ทั้งหมด และในช่วงที่ผ่านมานี้ การเคลื่อนตัวของฝุ่นอาจเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์
ทุกๆ ปี ฝุ่นดินปริมาณมหาศาลพัดพาโดยลมจากแอฟริกา ข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก และแคริบเบียน ในพื้นที่ที่ขยายออกไปกว่า 7000 กม. จากชายฝั่งแอฟริกาไปยังแคริบเบียน ไปจนถึงชายฝั่งทวีปของทวีปอเมริกา ซึ่งได้รับผลกระทบอย่างกว้างขวางและต่อเนื่องจากฝุ่นละอองที่มีความเข้มข้นสูงเช่นนี้
ที่จริงแล้ว ลุ่มน้ำแคริบเบียนถือได้ว่าเป็นพื้นที่ "ตัวรับ" ของ "แหล่งกำเนิด" ของฝุ่นซาฮารา โดยเป็นแหล่งที่มีสัดส่วนมากกว่าครึ่งหนึ่งของการปล่อยฝุ่นทั่วโลก
กล่าวคือ บริเวณที่แห้งแล้งของแอฟริกาเหนือคาดว่าจะปล่อยฝุ่นดินประมาณ 800 Tg -1ต่อปี คิดเป็น 70% ของทั้งหมดทั่วโลก และมากกว่าแหล่งใหญ่อันดับถัดไปในเอเชียถึง 6 เท่า และเป็นที่ทราบกันโดยทั่วไปว่า ฝุ่นแร่ในระดับโลกเหล่านี้ สามารถส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศ กระบวนการทางชีวธรณีเคมีทางทะเล ความอุดมสมบูรณ์ของดิน คุณภาพอากาศ และสุขภาพของมนุษย์ในหลายแง่มุม
นักวิจัยของ Texas A&M ได้ตรวจสอบฝุ่นของแอฟริกาและผลกระทบต่อคุณภาพอากาศในเมือง
Cr. industrial locations / Getty Images
แม้ว่าฝุ่นนับล้านตันที่พัดจากแอฟริกาในแต่ละปี เป็นเครื่องเตือนใจว่าระบบของโลกเชื่อมต่อถึงกันอย่างไร และฝุ่นที่พัดออกมาจากทะเลทรายซาฮาราจะทำให้น้ำผิวดินของมหาสมุทรแอตแลนติกและดินในทวีปอเมริกาอุดมสมบูรณ์ แต่มันมีอิทธิพลต่อการพัฒนาของพายุเฮอริเคนและระบบสภาพอากาศอื่นๆ โดยเฉพาะอนุภาคที่ลอยอยู่ในอากาศนำมาสู่การบดบังแสงแดด ซึ่งมีผลกระทบต่อการแผ่รังสีของโลก ในขณะที่ฝุ่นละอองปริมาณมากใกล้พื้นดินอาจขัดขวางคุณภาพอากาศ เป็นอันตรายต่อการหายใจ และลดการมองเห็น
โดยเมื่อหนึ่งปีก่อน ในเดือนมิถุนายน 2020 พายุฝุ่นเกิดขึ้นหลังจากที่เครื่องมือของนาซ่าบันทึกเหตุการณ์พายุฝุ่นที่ใหญ่ที่สุดในรอบสองทศวรรษของการสังเกตการณ์ ฝุ่นจากทะเลทรายซาฮาราได้ปกคลุมทะเลแคริบเบียน และท้องฟ้าที่หรี่ลงในหลายรัฐของสหรัฐฯ ทางตะวันออกเฉียงใต้ โดยเซ็นเซอร์ดาวเทียมภาคพื้นดิน Earth Observing System ของ NASA วัดความเข้มข้นสูงสุดของฝุ่นในชั้นบรรยากาศได้
ในขณะที่ต้นเดือนมิถุนายน 2021 ที่ผ่านมา มีลมแรงพัดผ่านประเทศ Mali และ Mauritania และพัดฝุ่นซาฮาราชิ้นเล็ก ๆ ขึ้นมาเหนือ Senegal Gambia และ Cabo Verde จากระบบเซนเซอร์ที่ทันสมัย VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) บนดาวเทียม NASA-NOAA Suomi NPP สามารถรับภาพสีธรรมชาตินี้ได้ในวันที่ 4 มิ.ย. ซึ่งเป็นวันแรกของพายุ จากนั้น ฝุ่นละอองได้กระจายไปทั่วมหาสมุทรแอตแลนติกตอนกลางในวันที่ 7 มิ.ย.
สถานที่ในแคริบเบียนและมหาสมุทรแอตแลนติกตะวันตก ซึ่งมีบทบาทในประวัติศาสตร์ยุคแรกๆ ของการวิจัยฝุ่นในภูมิภาค
(ที่มา: Google Earth Pro)
ในการศึกษาล่าสุดหลายชิ้นได้เสนอแนวคิดที่แตกต่างกันเกี่ยวกับอนาคตของพายุฝุ่นและการพัดพาในแอฟริกา โดยนักวิจัยยืนยันว่าพายุฝุ่นมีแนวโน้มที่จะรุนแรงขึ้นและบ่อยครั้งขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะทำให้พื้นที่นี้แห้งและพืชผลน้อยลง ทำให้เก็บวัสดุที่หลวมและมีฝุ่นมากขึ้นจากแอฟริกา พายุและลมที่แรงขึ้นในโลกที่ร้อนขึ้นสามารถให้พลังงานมากขึ้นในการแบกฝุ่นนั้น
ในทางกลับกัน ทีมวิจัยที่นำโดยนักวิทยาศาสตร์บรรยากาศ Tianle Yuan จาก Goddard Space Flight Center ของ NASA ใช้ข้อมูลดาวเทียมและแบบจำลองคอมพิวเตอร์ร่วมกันเพื่อทำนายว่า ปริมาณฝุ่นประจำปีของแอฟริกาอาจหดตัวลงในศตวรรษหน้า พวกเขาโต้แย้งว่าการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมหาสมุทรสามารถลดความเร็วลมจากแอฟริกาไปยังทวีปอเมริกาที่มีอยู่ได้
พวกเขายังบอกว่าการเปลี่ยนแปลงของลมนี้อาจส่งผลต่อปริมาณความชื้นที่ไหลเข้าสู่แอฟริกา ส่งผลให้มีปริมาณน้ำฝนและพืชพรรณเพิ่มขึ้นในบริเวณทะเลทรายซาฮาราและ Sub-Saharan regions ที่เต็มไปด้วยฝุ่น และยังยืนยันว่าภาวะโลกร้อนอาจทำให้กิจกรรมฝุ่นซาฮาราลดลง 30 เปอร์เซ็นต์ในช่วง 20 ถึง 50 ปีข้างหน้า และลดลงอย่างต่อเนื่อง
ฝุ่นแอฟริกันที่อุดมด้วยแร่ธาตุนี้มีประโยชน์และเป็นอันตรายต่อระบบนิเวศ เนื่องจากมี iron oxides ทำให้ฝุ่นเป็นสีเหลือง
By UNIVERSITY OF MIAMI ROSENSTIEL SCHOOL OF MARINE & ATMOSPHERIC SCIENCE 4 สิงหาคม 2564
Cr.
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/07/210721172714.htm
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
ประวัติศาสตร์การค้นพบการพัดพาฝุ่นแร่แอฟริกันไปยังซีกโลกตะวันตก
ทุกปี ฝุ่นที่อุดมด้วยแร่ธาตุจากทะเลทรายซาฮาราของแอฟริกาเหนือ จะถูกลมพัดขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ และเดินทางเป็นระยะทาง 5,000 ไมล์ข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือไปยังทวีปอเมริกา ฝุ่นแอฟริกันประกอบด้วยธาตุเหล็ก ฟอสฟอรัส และสารอาหารที่สำคัญอื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับชีวิตในระบบนิเวศทางทะเลและบนบก รวมถึงลุ่มน้ำอเมซอน ฝุ่นแร่ที่เกิดจากลมนี้ยังมีบทบาทสำคัญในสภาพอากาศด้วยการปรับการแผ่รังสีแสงอาทิตย์และคุณสมบัติของเมฆ
นอกจากนี้ นักวิจัยยังได้นำการค้นพบทั้งในปี 1970 และ 1980 มาหารือใหม่ เกี่ยวกับความเชื่อมโยงระหว่างการพัดพาฝุ่นและสภาพอากาศของแอฟริกา ซึ่งส่งผลต่ออัตราการปล่อยฝุ่น เพื่อติดตามการเพิ่มขึ้นของการพัดพาฝุ่นไปยังแคริบเบียนอันเนื่องมาภัยแล้งรุนแรงในทะเลทราย Sahel ทุกวันนี้ การวิจัยเกี่ยวกับฝุ่นส่วนใหญ่ จึงมุ่งเน้นไปที่แอฟริกาเหนือ เพราะเป็นแหล่งฝุ่นที่ใหญ่ที่สุดและต่อเนื่องที่สุดในโลก
ความสนใจในฝุ่นนั้น เกิดขึ้นเมื่อ 50 ปีที่แล้วเมื่อมีการค้นพบว่าฝุ่นแอฟริกันมักถูกพัดพาข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกในปริมาณมาก โดยมีรายงานการค้นพบครั้งแรกของฝุ่นแอฟริกันในลุ่มน้ำแคริบเบียน หนึ่งในสามครั้งในช่วงทศวรรษ 1950 ถึง 1960 ในแต่ละกรณี อย่างไรก็ตาม ผู้ค้นพบไม่ได้แสวงหาฝุ่นแต่มีวัตถุประสงค์ในการวิจัยอื่น ๆ บริบททางอุตุนิยมวิทยา
ปัจจุบัน Prospero ซึ่งมีชื่อเล่นว่า " father of dust " กำลังใช้ระบบสถานีภาคพื้นดินและดาวเทียม เพื่อศึกษาผลกระทบที่การพัดพาฝุ่นทั่วโลกจากทะเลทรายซาฮารา มีต่อองค์ประกอบบรรยากาศเหนือทะเลแคริบเบียน โดยการศึกษาเรื่อง“ การค้นพบของการขนส่งฝุ่นแอฟริกันซีกโลกตะวันตกและชั้นทะเลทรายซาฮารา ” ดังกล่าวข้างต้น ได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสาร Bulletin of the American Meteorological Society รวมทั้งผู้ร่วมวิจัย ได้แก่ Anthony C. Delany และ Audrey C. Delany จาก Eldorado Springs, Colorado; และ Toby N. Carlson จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลวาเนีย
ทำให้มีความแปรปรวนตามฤดูกาลอย่างมาก และเราอาจคาดการณ์ความแปรปรวนที่เปรียบเทียบกันได้ในผลกระทบของมหาสมุทรที่ตามมา
อย่างไรก็ตาม ประมาณการการสะสมมีความไม่แน่นอนสูง เนื่องจากความไม่เพียงพอของข้อมูลการสะสมทั่วทั้งภูมิภาค ความไม่แน่นอนที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกี่ยวข้องกับการประมาณค่าของอัตราการตกสะสมแบบแห้ง (Dry deposition fluxes) ซึ่งในบริเวณมหาสมุทรใกล้กับแหล่งกำเนิดอาจเป็นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของ fluxes ทั้งหมด และในช่วงที่ผ่านมานี้ การเคลื่อนตัวของฝุ่นอาจเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์
ทุกๆ ปี ฝุ่นดินปริมาณมหาศาลพัดพาโดยลมจากแอฟริกา ข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก และแคริบเบียน ในพื้นที่ที่ขยายออกไปกว่า 7000 กม. จากชายฝั่งแอฟริกาไปยังแคริบเบียน ไปจนถึงชายฝั่งทวีปของทวีปอเมริกา ซึ่งได้รับผลกระทบอย่างกว้างขวางและต่อเนื่องจากฝุ่นละอองที่มีความเข้มข้นสูงเช่นนี้
ที่จริงแล้ว ลุ่มน้ำแคริบเบียนถือได้ว่าเป็นพื้นที่ "ตัวรับ" ของ "แหล่งกำเนิด" ของฝุ่นซาฮารา โดยเป็นแหล่งที่มีสัดส่วนมากกว่าครึ่งหนึ่งของการปล่อยฝุ่นทั่วโลก
โดยเมื่อหนึ่งปีก่อน ในเดือนมิถุนายน 2020 พายุฝุ่นเกิดขึ้นหลังจากที่เครื่องมือของนาซ่าบันทึกเหตุการณ์พายุฝุ่นที่ใหญ่ที่สุดในรอบสองทศวรรษของการสังเกตการณ์ ฝุ่นจากทะเลทรายซาฮาราได้ปกคลุมทะเลแคริบเบียน และท้องฟ้าที่หรี่ลงในหลายรัฐของสหรัฐฯ ทางตะวันออกเฉียงใต้ โดยเซ็นเซอร์ดาวเทียมภาคพื้นดิน Earth Observing System ของ NASA วัดความเข้มข้นสูงสุดของฝุ่นในชั้นบรรยากาศได้
ในขณะที่ต้นเดือนมิถุนายน 2021 ที่ผ่านมา มีลมแรงพัดผ่านประเทศ Mali และ Mauritania และพัดฝุ่นซาฮาราชิ้นเล็ก ๆ ขึ้นมาเหนือ Senegal Gambia และ Cabo Verde จากระบบเซนเซอร์ที่ทันสมัย VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) บนดาวเทียม NASA-NOAA Suomi NPP สามารถรับภาพสีธรรมชาตินี้ได้ในวันที่ 4 มิ.ย. ซึ่งเป็นวันแรกของพายุ จากนั้น ฝุ่นละอองได้กระจายไปทั่วมหาสมุทรแอตแลนติกตอนกลางในวันที่ 7 มิ.ย.
ในทางกลับกัน ทีมวิจัยที่นำโดยนักวิทยาศาสตร์บรรยากาศ Tianle Yuan จาก Goddard Space Flight Center ของ NASA ใช้ข้อมูลดาวเทียมและแบบจำลองคอมพิวเตอร์ร่วมกันเพื่อทำนายว่า ปริมาณฝุ่นประจำปีของแอฟริกาอาจหดตัวลงในศตวรรษหน้า พวกเขาโต้แย้งว่าการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมหาสมุทรสามารถลดความเร็วลมจากแอฟริกาไปยังทวีปอเมริกาที่มีอยู่ได้
พวกเขายังบอกว่าการเปลี่ยนแปลงของลมนี้อาจส่งผลต่อปริมาณความชื้นที่ไหลเข้าสู่แอฟริกา ส่งผลให้มีปริมาณน้ำฝนและพืชพรรณเพิ่มขึ้นในบริเวณทะเลทรายซาฮาราและ Sub-Saharan regions ที่เต็มไปด้วยฝุ่น และยังยืนยันว่าภาวะโลกร้อนอาจทำให้กิจกรรมฝุ่นซาฮาราลดลง 30 เปอร์เซ็นต์ในช่วง 20 ถึง 50 ปีข้างหน้า และลดลงอย่างต่อเนื่อง
Cr. https://www.sciencedaily.com/releases/2021/07/210721172714.htm