แม่น้ำ ขอให้ผู้คนตั้งชื่อแม่น้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลก และคนส่วนใหญ่ อาจจะเดาว่าเป็นแม่น้ำอเมซอน แม่น้ำไนล์หรือแม่น้ำมิสซิสซิปปี อันที่จริงแม่น้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกบาง สายอยู่บนท้องฟ้า และพวกมันสามารถสร้าง พายุที่รุนแรงได้ เช่นเดียวกับแม่น้ำที่เปียกโชกทางตอนเหนือของแคลิฟอร์เนีย แม่น้ำในบรรยากาศเป็นแถบความชื้นที่ยาว และแคบในชั้นบรรยากาศที่ขยายจากเขตร้อน ไปยังละติจูดที่สูงขึ้น แม่น้ำเหล่านี้ในท้องฟ้าสามารถขนส่งได้ 15 เท่า ของปริมาตรของแม่น้ำมิสซิสซิปปี
เมื่อความชื้นนั้นมาถึงชายฝั่งและเคลื่อนตัวเข้าสู่แผ่นดิน มันจะขึ้นเหนือภูเขา ทำให้เกิดฝนและหิมะ ชาวตะวันตกที่เบื่อไฟจำนวนมากต้อนรับน้ำท่วมเหล่านี้ แต่แม่น้ำในชั้นบรรยากาศสามารถก่อให้เกิด ภัยพิบัติอื่นๆเช่นน้ำท่วมรุนแรงและเศษขยะไหลหลาก ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา เครือข่ายการสังเกตการณ์ได้พัฒนาขึ้น นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับปรากฏการณ์สภาพอากาศที่สำคัญเหล่านี้แม่น้ำในชั้นบรรยากาศเกิดขึ้นทั่วโลก
ส่งผลกระทบต่อชายฝั่งตะวันตกของผืนดินหลักของโลกรวมถึงโปรตุเกส ยุโรปตะวันตก ชิลี และแอฟริกาใต้ พายุที่เรียกว่า Pineapple Express ที่พัดพาความชื้นจากฮาวายไปยังชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐฯ เป็นเพียงหนึ่งในหลายๆรสชาติ งานวิจัยผสมผสานเศรษฐศาสตร์และวิทยาศาสตร์บรรยากาศ เพื่อวัดความเสียหายจากเหตุการณ์สภาพอากาศเลวร้าย เมื่อเร็วๆนี้ได้นำทีมนักวิจัยจากสถาบันสมุทรศาสตร์สคริปส์และกองพลทหารช่างแห่งสหรัฐอเมริกา ในการวิเคราะห์ความเสียหายอย่างเป็นระบบครั้งแรก
จากแม่น้ำในชั้นบรรยากาศเนื่องจากน้ำท่วมรุนแรงพบว่าแม้หลายเหตุการณ์เหล่านี้จะไม่ร้ายแรง แต่เหตุการณ์ใหญ่ที่สุดก็สร้างความเสียหายจากน้ำท่วมในภาคตะวันตกของสหรัฐฯ และคาดการณ์ว่าแม่น้ำในชั้นบรรยากาศจะยาวขึ้น เปียกและกว้างขึ้นในสภาพอากาศที่ร้อนขึ้น แม่น้ำในท้องฟ้า เมื่อวันที่ 27 กุมภาพันธ์ 2019 แม่น้ำในชั้นบรรยากาศได้พัดพากลุ่มไอน้ำกว้าง 563 กิโลเมตรและยาว 2,574 กิโลเมตร ผ่านท้องฟ้าจากมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือเขตร้อน
ไปยังชายฝั่งแคลิฟอร์เนียตอนเหนือทางตอนเหนือของอ่าวซานฟรานซิสโก ในประเทศผลิตไวน์ชื่อดังของเทศมณฑลโซโนมา พายุได้พัดพาฝนตกหนักกว่า 53 เซนติเมตร แม่น้ำรัสเซียมียอดสูงสุด 13.8 ถึง 4.1 เมตร เหนือระดับน้ำท่วม เป็นครั้งที่ห้าในรอบสี่ทศวรรษที่เมืองเกอร์นวิลล์ จมอยู่ใต้น้ำท่วมสีน้ำตาลขุ่นของแม่น้ำรัสเซียตอนล่าง ความเสียหายในโซโนมาเคาน์ตี้เพียงแห่งเดียวถูกประเมินมากกว่า 100 ล้านดอลลาร์ เหตุการณ์เช่นนี้ได้รับความสนใจในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
แต่แม่น้ำในบรรยากาศไม่ใช่เรื่องใหม่พวกมันคดเคี้ยวไปมาบนท้องฟ้าเป็นเวลาหลายล้านปี ขนส่งไอน้ำจากเส้นศูนย์สูตรไปยังขั้วโลก ในช่วงทศวรรษที่ 1960 นักอุตุนิยมวิทยาได้บัญญัติวลี สับปะรดเอ็กซ์เพรส เพื่ออธิบายเส้นทางพายุที่เกิดขึ้นใกล้กับฮาวายและพัดพาไอน้ำอุ่นไปยังชายฝั่งอเมริกาเหนือ ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 นักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศพบว่าความชื้นมากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ ของโลกจากเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนถูกเคลื่อนย้าย ไปยังละติจูดที่สูงขึ้น
โดยระบบที่คล้ายคลึงกันซึ่งตั้งชื่อว่า แม่น้ำในบรรยากาศในสภาพแห้งแล้ง แม่น้ำในชั้นบรรยากาศสามารถเติมน้ำและดับไฟป่าที่เป็นอันตรายได้ ในสภาพที่เปียกชื้น อาจทำให้เกิดน้ำท่วมและเศษขยะไหลเสียหาย สร้างความหายนะให้กับเศรษฐกิจในท้องถิ่น น้ำท่วมจากแม่น้ำในชั้นบรรยากาศมีค่าใช้จ่ายสูง นักวิจัยทราบมาระยะหนึ่งแล้วว่าน้ำท่วมเนื่องจากแม่น้ำในชั้นบรรยากาศ อาจทำให้เสียเงินจำนวนมาก แต่จนกระทั่งการศึกษายังไม่มีใครระบุปริมาณความเสียหายเหล่านี้ได้
ใช้แค็ตตาล็อกของเหตุการณ์แม่น้ำในบรรยากาศที่รวบรวมโดยศูนย์สถาบันสมุทรศาสตร์สคริปส์ สำหรับสภาพอากาศตะวันตกและน้ำสุดขั้ว และจับคู่กับบันทึกการประกันน้ำท่วม 40 ปี และการประเมินความเสียหายของบริการสภาพอากาศแห่งชาติ 20 ปี พบว่าแม่น้ำในชั้นบรรยากาศสร้างความเสียหายจากน้ำท่วมโดยเฉลี่ย 1.1 พันล้านดอลลาร์ต่อปีในฝั่งตะวันตกของสหรัฐฯ มากกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ ของความเสียหายจากน้ำท่วมทั้งหมดในฝั่งตะวันตกในช่วงหลายปีที่ผ่านมา
โดยศึกษาเกี่ยวข้องกับแม่น้ำในบรรยากาศ ในบางพื้นที่เช่น ชายฝั่งทางตอนเหนือของแคลิฟอร์เนีย ระบบเหล่านี้สร้างความเสียหายมากกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าในปีโดยเฉลี่ย แม่น้ำ ในชั้นบรรยากาศประมาณ 40 สายไหลเข้าฝั่งตามชายฝั่งแปซิฟิกระหว่างบาฮากาลิฟอร์เนียและบริติชโคลัมเบีย เหตุการณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ไม่ร้ายแรง ประมาณครึ่งหนึ่งไม่ก่อให้เกิดความสูญเสีย และพายุเหล่านี้ได้เติมน้ำประปาของภูมิภาค แต่มีข้อยกเว้นหลายประการ
ใช้มาตราส่วนการจำแนกประเภทแม่น้ำในชั้นบรรยากาศ ที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็วๆนี้ซึ่งจัดอันดับพายุตั้งแต่ 1 ถึง 5 ซึ่งคล้ายกับระบบสำหรับการจัดหมวดหมู่พายุเฮอริเคนและพายุทอร์นาโด มีการเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างหมวดหมู่เหล่านี้และความเสียหายที่สังเกตได้พายุแม่น้ำบรรยากาศประเภทที่ 1 หรือที่เรียกว่า AR1 และ AR2 สร้างความเสียหายโดยประมาณน้อยกว่า 1 ล้านดอลลาร์ พายุ AR4 และ AR5 สร้างความเสียหายเฉลี่ยในช่วง 10 และ 100 ล้านดอลลาร์ตามลำดับ AR4 และ AR5
ซึ่งสร้างความเสียหายมากที่สุดสร้างผลกระทบมากกว่า 1 พันล้านดอลลาร์ต่อพายุหนึ่งลูกพายุมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์เหล่านี้เกิดขึ้นทุกๆ3 ถึง 4 ปี บรรยากาศที่ชื้นหมายถึงพายุที่รุนแรงขึ้น การค้นพบที่สำคัญที่สุดคือความสัมพันธ์แบบทวีคูณโดยในระหว่างความรุนแรงของแม่น้ำในชั้นบรรยากาศ และความเสียหายที่เกิดจากน้ำท่วม การเพิ่มขึ้นของมาตราส่วนตั้งแต่ 1 ถึง 5 แต่ละครั้งมีความสัมพันธ์กับความเสียหายที่เพิ่มขึ้นเป็นสิบเท่า
การศึกษาที่ตีพิมพ์หลายฉบับได้จำลองว่าแม่น้ำในบรรยากาศจะเปลี่ยนไปอย่างไรในทศวรรษหน้า กลไกง่ายๆคือ ก๊าซเรือนกระจกดักจับความร้อนในชั้นบรรยากาศทำให้โลกร้อนขึ้น สิ่งนี้ทำให้น้ำระเหยจากมหาสมุทรและทะเลสาบมากขึ้น และความชื้นในอากาศที่เพิ่มขึ้นทำให้ระบบพายุแข็งแกร่งขึ้น เช่นเดียวกับพายุเฮอริเคน คาดว่าแม่น้ำในชั้นบรรยากาศจะยาวขึ้น กว้างขึ้น และเปียกมากขึ้นในสภาพอากาศที่ร้อนขึ้น การค้นพบที่ว่าความเสียหายเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณด้วยความรุนแรงแสดงให้เห็นว่าแม้ความเข้มของแม่น้ำ
ในชั้นบรรยากาศจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อยก็อาจนำไปสู่ผลกระทบทางเศรษฐกิจที่มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ การพยากรณ์ที่ดีขึ้นเป็นสิ่งสำคัญเชื่อว่าการปรับปรุงระบบการพยากรณ์บรรยากาศควรมีความสำคัญพายุเหล่านี้จะมาและรุนแรงขึ้นเรื่อยๆในความเห็น การรักษาเสถียรภาพของระบบภูมิอากาศโลกเป็นวิธีเดียวในระยะยาวที่จะลดความเสียหายทางเศรษฐกิจและความเสี่ยงต่อชุมชนที่เปราะบาง บทความนี้เผยแพร่ซ้ำจากบทสนทนาภายใต้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์
สามารถค้นหาบทความต้นฉบับได้ที่นี่ ทอม คอร์ริงแฮมเป็นนักวิชาการหลังปริญญาเอกด้านภูมิอากาศ วิทยาศาสตร์บรรยากาศและสมุทรศาสตร์กายภาพที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานดิเอโก เขาได้รับเงินสนับสนุนจากสำนักการบุกเบิกแห่งสหรัฐอเมริกา โครงการประยุกต์ใช้สภาพภูมิอากาศแคลิฟอร์เนียเนวาดา ศูนย์วิทยาศาสตร์การปรับตัวต่อสภาพอากาศภาคตะวันตกเฉียงใต้ และโครงการวิจัยและการริเริ่มหลายวิทยาเขตผ่านสำนักงานอธิการบดีมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
นานาสาระ: เรือนเพาะพันธุ์ การออกแบบโดมประเภทนี้เป็นการฝึกรูปทรงเรขาคณิต
