แนวฝนเดือนกันยายนของเกาหลีขยับขึ้นเหนือ 213 กิโลเมตร เพิ่มความเสี่ยงฝนตกพร้อมอากาศร้อน

แนวฝนที่เปลี่ยนตำแหน่งเพิ่มความเสี่ยงในฤดูร้อนของเกาหลี

แนวปะทะอากาศที่ทำให้เอเชียตะวันออกมีฝนตกในฤดูร้อน ขยับขึ้นไปทางเหนือราว 213 กิโลเมตร ในช่วงวันที่ 10 ถึง 30 กันยายน จากบริเวณลุ่มแม่น้ำแยงซีและทะเลทางใต้ของเกาะเชจู มุ่งสู่คาบสมุทรเกาหลีตอนใต้ งานศึกษาที่ครอบคลุมช่วงปี 1979 ถึง 2025 เชื่อมโยงการขยับดังกล่าวกับโอกาสที่วันฝนตกจะมาพร้อมอากาศร้อนชื้นและอบอ้าวที่เพิ่มขึ้น

นักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขั้นสูงแห่งเกาหลี (KAIST) และศูนย์ภูมิอากาศเอเปคพบว่า ช่วงปลายฤดูร้อนที่แนวปะทะอากาศอยู่ทางเหนือมากกว่า มีวันที่ทั้งฝนตกและดัชนีความเครียดจากความร้อนสูงกว่าปกติบ่อยกว่าปีที่แนวปะทะอากาศอยู่ทางใต้ราว 8 ถึง 19 เท่า เมื่อตัดแนวโน้มที่ค่อย ๆ เปลี่ยนแปลงตลอดช่วงเวลาศึกษาออกแล้ว ความแตกต่างยังอยู่ที่ราว 3 ถึง 9 เท่า

ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าเดือนกันยายนเป็นช่วงสำคัญสำหรับการเตือนภัยในทางปฏิบัติ โดยการป้องกันน้ำท่วมและการรับมือกับอาการเจ็บป่วยจากความร้อนต้องดำเนินต่อไปหลังสิ้นสุดฤดูฝนชางมา (Changma) ซึ่งเป็นฤดูฝนหลักแล้ว ตำแหน่งแนวปะทะอากาศที่เปลี่ยนไปส่งผลทั้งต่อพื้นที่ที่ฝนตกและบริเวณที่อากาศอุ่นชื้นสะสมตัว

ประกาศผลการวิจัยของ KAIST ระบุว่าเป็นการวิเคราะห์ข้อมูลภูมิอากาศ 47 ปี งานศึกษาชื่อ “Recent change in northward migration of the East Asian summer front and increased compound wet–hot conditions” ตีพิมพ์ในวารสาร npj Climate and Atmospheric Science

เหตุใดตำแหน่งแนวปะทะอากาศจึงสำคัญ

แนวปะทะอากาศคือขอบเขตระหว่างมวลอากาศที่มีอุณหภูมิและระดับความชื้นต่างกัน ในเอเชียตะวันออก อากาศอุ่นชื้นจากทางใต้ปะทะกับอากาศเย็นกว่าจากทางเหนือ อากาศสามารถยกตัวขึ้นตามแนวเขตดังกล่าว ทำให้ความชื้นควบแน่นเป็นเมฆและฝน แนวปะทะอากาศชางมาที่คุ้นเคยในเกาหลีเป็นตัวอย่างหนึ่ง

แนวปะทะอากาศทำให้เกิดฝนราว 40% ของปริมาณฝนทั้งหมดในฤดูร้อนของเอเชียตะวันออก สัดส่วนเพิ่มเป็นราวครึ่งหนึ่งในเดือนมิถุนายนและกันยายน การขยับของแนวเขตนี้จึงเปลี่ยนตำแหน่งของแหล่งกำเนิดฝนสำคัญในภูมิภาค แม้ยังไม่พิจารณาว่าความรุนแรงของฝนแต่ละครั้งเปลี่ยนไปหรือไม่

งานวิจัยก่อนหน้านี้มุ่งศึกษาเป็นหลักว่าฝนตามแนวปะทะอากาศรุนแรงขึ้นเพียงใด ส่วนการวิเคราะห์ครั้งใหม่นี้ตรวจสอบตำแหน่งของแนวปะทะอากาศ สำหรับชุมชนที่เผชิญน้ำท่วมหรืออากาศร้อนชื้น ตำแหน่งของแนวเขตอาจส่งผลสำคัญไม่แพ้ปริมาณฝนที่เกิดขึ้น

ในช่วงฤดูฝนหลัก แนวปะทะอากาศที่อยู่ทางเหนือมากกว่าสัมพันธ์กับฝนที่เพิ่มขึ้นในพื้นที่ทางเหนือ รวมถึงคาบสมุทรเกาหลี และความเครียดจากความร้อนที่สูงขึ้นทางใต้ แต่ในช่วงปลายฤดูร้อน คาบสมุทรเกาหลีเผชิญฝนและความร้อนที่เกิดซ้อนทับกันมากขึ้น

นักวิจัยติดตามสภาพอากาศตลอด 47 ปีอย่างไร

ทีมวิจัยใช้ ERA5 ซึ่งเป็นชุดข้อมูลวิเคราะห์ย้อนหลังด้านภูมิอากาศที่จัดทำโดยศูนย์พยากรณ์อากาศระยะปานกลางแห่งยุโรป การวิเคราะห์ย้อนหลังผสานข้อมูลสังเกตการณ์ในอดีตเข้ากับแบบจำลองสภาพอากาศ เพื่อสร้างภาพสภาวะบรรยากาศในอดีตที่สอดคล้องกัน ชุดข้อมูลที่ใช้ในการศึกษานี้มีความละเอียดราว 25 กิโลเมตร

โปรแกรมตรวจจับอัตโนมัติระบุตำแหน่งแนวปะทะอากาศทุก 6 ชั่วโมง ตั้งแต่ปี 1979 ถึง 2025 นักวิจัยตรวจสอบแนวเขตที่ตรวจพบกับตำแหน่งแนวปะทะอากาศบนแผนที่อากาศ และพบว่าสอดคล้องกันดี การติดตามอย่างต่อเนื่องทำให้ศึกษาการเคลื่อนที่ตามฤดูกาลตลอดหลายทศวรรษได้ แทนที่จะอาศัยพายุเด่น ๆ เพียงไม่กี่ครั้ง

งานศึกษาเปรียบเทียบช่วงเวลาสองช่วงที่มีระยะเวลาเท่ากัน ได้แก่ ปี 1979 ถึง 1998 และปี 2006 ถึง 2025 โดยในช่วงฤดูร้อน แนวปะทะอากาศในช่วงหลังอยู่ทางเหนือมากกว่า การขยับมากที่สุดเกิดขึ้นในช่วงท้ายฤดู

ซูยอน มุน จากศูนย์ภูมิอากาศเอเปค เป็นผู้เขียนคนแรกและผู้เขียนที่รับผิดชอบการติดต่อประสานงาน ผู้วิจัยคนอื่น ได้แก่ โอกยอน คิม จากศูนย์ฯ และฮยองจุน คิม ศาสตราจารย์จากภาควิชาปัญญาประดิษฐ์และอนาคตศึกษาแห่ง KAIST และผู้อำนวยการสถาบันภูมิอากาศ สิ่งแวดล้อม และพลังงานของ KAIST ฮยองจุน คิมเป็นผู้เขียนที่รับผิดชอบการติดต่อประสานงานด้วย

การขยับขึ้นเหนือเด่นชัดขึ้นเมื่อเข้าสู่เดือนกันยายน

ในช่วงที่แนวปะทะอากาศพาดผ่านบ่อยที่สุด ระหว่างวันที่ 25 มิถุนายนถึง 15 กรกฎาคม ตำแหน่งเฉลี่ยขยับขึ้นเหนือราว 146 กิโลเมตร หรือ 1.32 องศาละติจูด ส่วนช่วงวันที่ 10 ถึง 30 กันยายน ระยะการขยับเพิ่มเป็นราว 213 กิโลเมตร หรือ 1.92 องศา

ดังนั้น การขยับในช่วงปลายฤดูร้อนจึงมากกว่า 67 กิโลเมตร หรือราว 46% เมื่อเทียบกับช่วงฤดูฝนสูงสุด ตัวเลขทั้งสองเปรียบเทียบช่วงเวลาก่อนหน้าและช่วงหลังเดียวกัน จึงช่วยวัดได้ว่าการเปลี่ยนแปลงกระจุกตัวในช่วงใกล้เดือนกันยายนมากเพียงใด

ค่าเฉลี่ยรายเดือนแสดงแนวโน้มเดียวกัน โดยแนวปะทะอากาศขยับขึ้นเหนือราว 0.26 องศาละติจูดในเดือนมิถุนายน 0.55 องศาในเดือนกรกฎาคม 0.85 องศาในเดือนสิงหาคม และ 1.72 องศาในเดือนกันยายน ตัวเลขเหล่านี้ครอบคลุมทั้งเดือน ส่วนตัวเลข 1.92 องศาในเดือนกันยายนใช้เฉพาะช่วงวันที่ 10 ถึง 30 กันยายน

วันที่และช่วงเวลาที่ใช้ในการศึกษามีดังนี้:

• ปี 1979 ถึง 1998: ช่วงเปรียบเทียบก่อนหน้า ซึ่งแนวปะทะอากาศช่วงปลายฤดูร้อนอยู่บริเวณลุ่มแม่น้ำแยงซีและทางใต้ของเกาะเชจู
• ปี 2006 ถึง 2025: ช่วงเปรียบเทียบระยะหลัง ซึ่งแนวปะทะอากาศช่วงปลายฤดูร้อนขยายขึ้นไปถึงเกาหลีตอนใต้
• วันที่ 25 มิถุนายนถึง 15 กรกฎาคม: ช่วงที่แนวปะทะอากาศพาดผ่านบ่อยที่สุด โดยขยับขึ้นเหนือเฉลี่ย 146 กิโลเมตร
• วันที่ 10 ถึง 30 กันยายน: ช่วงปลายฤดูร้อน โดยขยับขึ้นเหนือเฉลี่ย 213 กิโลเมตร

ความชื้นทำให้ฝนกับความร้อนเกิดซ้อนทับกัน

ในช่วงปลายฤดูร้อนที่แนวปะทะอากาศอยู่ทางเหนือมากกว่า ปริมาณฝนที่เกี่ยวข้องกับแนวปะทะอากาศเพิ่มขึ้นทั่วคาบสมุทรเกาหลี ขณะที่ดัชนีความเครียดจากความร้อนสูงขึ้นกว่า 0.4°C การเกิดร่วมกันนี้สำคัญ เพราะอากาศชื้นทำให้ร่างกายระบายความร้อนได้ยากขึ้น

นักวิจัยวัดความเครียดจากความร้อนด้วยอุณหภูมิกระเปาะเปียกและโกลบ หรือ WBGT ดัชนีนี้พิจารณาความชื้นและสภาพแวดล้อมอื่น ๆ ควบคู่กับอุณหภูมิอากาศ อุณหภูมิทั่วไปบอกว่าอากาศอุ่นเพียงใด ส่วน WBGT ช่วยอธิบายภาระความร้อนที่คนซึ่งเผชิญสภาพดังกล่าวต้องรับ

เหงื่อช่วยระบายความร้อนออกจากร่างกายเมื่อระเหย แต่หากอากาศชื้นอยู่แล้ว การระเหยจะช้าลง ทำให้ร่างกายระบายความร้อนได้ยากและเพิ่มความเสี่ยงต่ออาการเจ็บป่วยจากความร้อน ช่วงฝนตกจึงยังสร้างความเครียดต่อร่างกายได้ แม้อุณหภูมิเพียงอย่างเดียวจะดูไม่สูงเป็นพิเศษ

ทีมวิจัยยังใช้ข้อมูลสังเกตการณ์จากระบบตรวจวัดสภาพอากาศอัตโนมัติของสำนักงานอุตุนิยมวิทยาเกาหลี เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งแนวปะทะอากาศ ปริมาณฝน และอุณหภูมิ แนวปะทะอากาศที่อยู่ทางเหนือมากกว่าสัมพันธ์กับฝนที่ตกหนักขึ้นในเกาหลีกลาง และอุณหภูมิที่สูงขึ้นในพื้นที่ทางใต้และตามชายฝั่งตะวันออก

ความหมายของการเพิ่มขึ้น 8 ถึง 19 เท่า

การเปรียบเทียบหลักของงานศึกษานี้พิจารณาวันที่เกิดเงื่อนไขสองประการพร้อมกัน ได้แก่ ฝนตกมากกว่าปกติและความเครียดจากความร้อนสูงกว่าปกติ ช่วงปลายฤดูร้อนที่แนวปะทะอากาศอยู่ทางเหนือมากกว่า มีวันลักษณะนี้บ่อยกว่าช่วงที่แนวปะทะอากาศอยู่ทางใต้ราว 8 ถึง 19 เท่า

เกณฑ์ในการเปรียบเทียบดังกล่าวคือระดับปกติของปริมาณฝนและความเครียดจากความร้อน ตัวเลขนี้แสดงความถี่ที่ทั้งสองสภาวะเกิดซ้อนทับกัน ส่วนความกังวลด้านภัยพิบัติในภาพกว้างคือ ฝนตกหนักและความร้อนที่เป็นอันตรายอาจส่งผลกระทบต่อชุมชนเดียวกันในช่วงปลายฤดูร้อน

นักวิจัยคำนวณซ้ำหลังตัดการเปลี่ยนแปลงที่ค่อย ๆ เกิดขึ้นตลอดหลายทศวรรษออก ขั้นตอนทางสถิตินี้ช่วยแยกแนวโน้มพื้นฐานที่คงที่ออกจากความแปรผันที่สัมพันธ์กับตำแหน่งแนวปะทะอากาศ อัตราความถี่ที่เหลืออยู่คือราว 3 ถึง 9 เท่า แสดงให้เห็นความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างตำแหน่งแนวปะทะอากาศกับการเกิดสภาวะฝนตกและร้อนพร้อมกัน

สำหรับการวางแผนฉุกเฉิน การเกิดซ้อนทับกันนี้ทำให้เกิดปัญหาหลายด้านพร้อมกัน ช่วงที่ต้องเตรียมรับมือน้ำท่วมอาจต้องเฝ้าระวังอาการเจ็บป่วยจากความร้อนด้วย งานศึกษาจึงเสนอให้รับมือทั้งสองเรื่องร่วมกัน แทนที่จะแยกเป็นคนละช่วงของปฏิทินฤดูร้อน

ทะเลที่อุ่นขึ้นและลมที่เปลี่ยนแปลงเชื่อมโยงกับการขยับ

นักวิจัยเชื่อมโยงการเคลื่อนที่ของแนวปะทะอากาศกับอุณหภูมิผิวน้ำทะเลที่สูงขึ้น การลำเลียงไอน้ำที่เพิ่มขึ้น และการเปลี่ยนแปลงของการหมุนเวียนในบรรยากาศ ทะเลที่อุ่นสามารถเพิ่มความชื้นในบรรยากาศ ขณะที่ลมเป็นตัวกำหนดว่าความชื้นจะเคลื่อนไปทางใดและมวลอากาศที่ต่างกันจะมาพบกันตรงไหน

ในช่วงฤดูฝนหลัก ผืนน้ำอุ่นที่เกี่ยวข้องทอดยาวจากปากแม่น้ำแยงซีไปถึงทะเลทางใต้ของญี่ปุ่น ส่วนช่วงปลายฤดูร้อน รูปแบบดังกล่าวเกี่ยวข้องกับน่านน้ำรอบคาบสมุทรเกาหลีและทางตะวันออกของญี่ปุ่น ควบคู่กับการหมุนเวียนอากาศที่แรงขึ้นบริเวณความกดอากาศสูง และลมที่อ่อนกำลังลงในบรรยากาศชั้นบน

ระบบความกดอากาศสูงแปซิฟิกเหนือเป็นส่วนหนึ่งของการหมุนเวียนดังกล่าว การเปลี่ยนแปลงความแรงของระบบนี้อาจเปลี่ยนการเคลื่อนที่ของอากาศอุ่นชื้น ส่วนกระแสลมกรดระดับบน ซึ่งเป็นแนวลมแรงที่พัดอยู่สูงเหนือพื้นดิน ก็เป็นอีกองค์ประกอบหนึ่งของรูปแบบบรรยากาศที่ทีมวิจัยศึกษา

นักวิจัยวางแผนทดลองด้วยแบบจำลองภูมิอากาศเพื่อศึกษาสาเหตุของการขยับ รวมถึงบทบาทของภาวะโลกร้อน การวิเคราะห์ปัจจุบันแสดงความสัมพันธ์ทางสถิติในข้อมูลภูมิอากาศย้อนหลัง ส่วนการทดลองมีเป้าหมายเพื่อทดสอบว่าการเปลี่ยนแปลงเฉพาะด้านของมหาสมุทรและบรรยากาศทำให้เกิดการเคลื่อนที่ที่สังเกตพบได้อย่างไร

สภาพอากาศสุดขั้วในช่วงหลังแสดงให้เห็นความเสี่ยง

KAIST ยกฤดูร้อนปี 2024 เป็นตัวอย่างที่สะท้อนความเสี่ยงของเกาหลีจากฝนตกหนักและความร้อนที่ยืดเยื้อ โดยเมืองกุนซานมีฝนตก 131.7 มิลลิเมตรในหนึ่งชั่วโมง ซึ่งประกาศระบุว่าเป็นปริมาณฝนรายชั่วโมงสูงสุดเป็นประวัติการณ์ของเมือง ส่วนพื้นที่กรุงโซลและปริมณฑลมีฝนตกมากกว่า 600 มิลลิเมตรภายในสองวัน

เดือนกันยายนยังเกิดสภาพอากาศสุดขั้วเพิ่มเติม กรุงโซลออกประกาศเตือนคลื่นความร้อนครั้งแรกของเดือนนั้น ขณะที่ฝนตกหนักช่วงปลายเดือนในเกาหลีตอนใต้มีปริมาณฝนรายชั่วโมง 112.2 มิลลิเมตรที่เมืองจินโด จังหวัดชอลลาใต้ น้ำท่วมทางใต้ทำให้ประชาชนมากกว่า 1,500 คนต้องอพยพออกจากบ้าน

เหตุการณ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเหตุใดการเปลี่ยนผ่านของฤดูกาลจึงสำคัญต่อประชาชนและหน่วยงานรัฐ หลังสิ้นสุดฤดูฝนหลักยังอาจเกิดฝนตกอันตรายได้ ขณะที่ความเสี่ยงจากความร้อนยังคงต่อเนื่องไปถึงเดือนที่มักเชื่อมโยงกับฤดูใบไม้ร่วง

การเตรียมพร้อมในเดือนกันยายนต้องครอบคลุมภัยทั้งสองด้าน

ฮยองจุน คิม ศาสตราจารย์จาก KAIST ซึ่งเป็นหัวหน้าทีมวิจัยของมหาวิทยาลัย อธิบายว่าการเคลื่อนที่ของแนวฝนเปลี่ยนช่วงเวลาและพื้นที่ที่ได้รับผลจากสภาพอากาศฤดูร้อนอย่างไร:

การเปลี่ยนแปลงทั้งความรุนแรงและตำแหน่งของกลุ่มเมฆฝน กำลังเปลี่ยนพื้นที่และช่วงเวลาที่เกิดฝนและความร้อน

คิมเรียกร้องให้เพิ่มความสนใจต่อเดือนกันยายนในการวางแผนรับมือภัยพิบัติ ส่วนมุน ผู้เขียนคนแรกของงานศึกษาจากศูนย์ภูมิอากาศเอเปค ก็เรียกร้องให้ใช้แนวทางบูรณาการในการรับมือคลื่นความร้อนและฝนตกหนักที่เกิดกระจุกตัว เนื่องจากภัยจากฤดูร้อนยืดเยื้อไปถึงช่วงปลายปี

สิ่งที่ต้องเปลี่ยนในทางปฏิบัติคือการประสานความพร้อมรับมือให้ยาวนานขึ้น การป้องกันน้ำท่วมและการจัดการอาการเจ็บป่วยจากความร้อนต้องดำเนินต่อไปจนถึงปลายเดือนกันยายน ไม่ใช่ยุติมาตรการเพียงเพราะช่วงชางมาหลักผ่านพ้นไปแล้ว

งานศึกษายังเพิ่มข้อมูลด้านภูมิศาสตร์ให้การวางแผนรับมือ โดยแนวปะทะอากาศช่วงปลายฤดูร้อนที่อยู่ทางเหนือกว่าเดิมเฉลี่ย 213 กิโลเมตร ทำให้แนวเขตที่ก่อให้เกิดฝนส่วนใหญ่ในเอเชียตะวันออกขยับเข้าใกล้เกาหลีตอนใต้ การติดตามตำแหน่งแนวปะทะอากาศควบคู่กับความรุนแรงของฝนและความเครียดจากความร้อน อาจช่วยให้หน่วยงานประเมินได้ว่าภัยทั้งสองมีแนวโน้มเกิดซ้อนทับกันเมื่อใด

ประเด็นสำคัญ

• แนวปะทะอากาศช่วงปลายฤดูร้อนขยับขึ้นเหนือราว 213 กิโลเมตร เมื่อเปรียบเทียบช่วงปี 2006 ถึง 2025 กับปี 1979 ถึง 1998
• ช่วงวันที่ 25 มิถุนายนถึง 15 กรกฎาคม แนวปะทะอากาศขยับน้อยกว่า โดยเฉลี่ยราว 146 กิโลเมตร
• นักวิจัยติดตามแนวปะทะอากาศทุก 6 ชั่วโมง โดยใช้ข้อมูลภูมิอากาศ ERA5 ครอบคลุม 47 ปี
• ช่วงปลายฤดูร้อนที่แนวปะทะอากาศอยู่ทางเหนือมากกว่า ดัชนีความเครียดจากความร้อนเหนือเกาหลีเพิ่มขึ้นกว่า 0.4°C
• วันที่มีทั้งฝนและความเครียดจากความร้อนสูงกว่าปกติเกิดบ่อยขึ้น 8 ถึง 19 เท่า หรือ 3 ถึง 9 เท่าหลังตัดแนวโน้มระยะยาวออก
• ทีมวิจัยแนะนำให้เตรียมรับมือน้ำท่วมและความร้อนควบคู่กันไปจนถึงปลายเดือนกันยายน และมีแผนทดลองด้วยแบบจำลองภูมิอากาศเพื่อศึกษาสาเหตุ