ดาวเทียม เป็นแหล่งข้อมูลตั้งแต่อดีต ปัจจุบัน และสามารถคาดการณ์ไปถึงอนาคต ปัจจุบันมีดาวเทียมที่มนุษย์สร้างขึ้นและกำลังโคจรอยู่รอบโลกเป็นจำนวนมาก มุมมองจากอวกาศกลายเป็นคลังข้อมูลที่มีคุณค่ามหาศาล ทำให้มนุษย์สามารถก้าวข้ามผ่านข้อจำกัดต่างๆ ในอดีต ไม่ว่าจะเป็นการสื่อสารและการเรียนรู้ เป็นพื้นฐานต่อยอดองค์ความรู้ใหม่ๆ ได้มากยิ่งขึ้น

ALTV ชวนทำความรู้จักการทำงานของดาวเทียมในวิกฤตโลกร้อน กับ เอกพล เอกอัครรุ่งโรจน์ ผู้เชี่ยวชาญด้านคุณภาพอากาศ ด้วยเทคโนโลยีและดาวเทียม ศูนย์เตรียมความพร้อมป้องกันภัยพิบัติแห่งเอเชีย (Asian Disaster Preparedness Center – ADPC) ระบุว่า ภาพถ่ายดาวเทียมมีประโยชน์ 4 ด้าน คือ

1.การสำรวจทรัพยากรและอุณหภูมิ

2.ตรวจวัดอุณหภูมิในอดีตและปัจจุบัน

3.คาดการณ์สัญญาณอุณหภูมิโลกในอนาคต

4.ความร่วมมือเพื่อลดสภาวะโลกเดือด

“คำถามคือ ภาพถ่ายดาวเทียมจะสามารถจับอุณหภูมิโลกได้อย่างไร ต้องบอกว่าปัจจุบันเรามีพื้นที่รับผิดชอบในภูมิภาคอาเซียนทั้งหมด ภายใต้วัตถุประสงค์หลักคือ ต้องการนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์ จากภาพถ่ายดาวเทียมที่เข้าใจยากทำให้เข้าใจง่ายขึ้น เชื่อมโยงระหว่างความรู้ทางวิทยาศาสตร์กับความต้องการของผู้ใช้งาน ชาวบ้านทั่วไปจะเข้าใจว่าวิทยาศาสตร์เป็นเรื่องไกลตัว แต่มีการให้ความรู้ สร้างความเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมาจากสาเหตุอะไร จะรู้ว่าภาพถ่ายดาวเทียมช่วยชีวิตพวกเราได้”

ภารกิจหลักขององค์การนาซา คือการค้นคว้าและพัฒนาเรื่องยานอวกาศและสำรวจอวกาศเพื่อใช้ประโยชน์บนพื้นโลก ทั้งการสำรวจปริมาณฝน อุตุนิยมวิทยา ขณะที่ดาวเทียมสำรวจสมุทรศาสตร์ ข้อมูลลักษณะคลื่นผิวน้ำและใต้ผิวน้ำ ความสูงของคลื่น น้ำแข็งในทะเล อุณหภูมิผิวหน้าทะเลและความเร็วลม ทั้งหมดเป็นแหล่งข้อมูลตั้งต้นที่นักวิทยาศาสตร์และนักพยากรณ์อากาศนำมาคาดการณ์รูปแบบของสภาพอากาศในมหาสมุทร โดยเฉพาะบริเวณที่มีการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศรุนแรง หรือเกิดพายุขึ้น เพื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงอย่างใกล้ชิด นำมาสู่การเตือนภัยเตรียมรับมือได้ทันท่วงทีเพื่อความปลอดภัยในชีวิตและทรัพย์สินของมนุษย์

เทคโนโลยีดาวเทียมสำรวจทรัพยากรและอุณหภูมิ คือการสำรวจอุณหภูมิความร้อนของพื้นผิวโลก จากภาพถ่ายดาวเทียมแลนด์แซท 7-8 ซึ่งปัจจุบันมีแลนด์แซท 9 สามารถตรวจวัดความแผ่รังสีความร้อนปล่อยออกมาจากพื้นผิวดินในแถบอินฟราเรด หรือวัดอุณหภูมิโลกได้ ยกตัวอย่างภาพจากดาวเทียมระยะจากพื้นผิวโลก 900-1,000 กิโลเมตร สามารถเห็นไฟป่าที่เกิดขึ้นในรัฐแคลิฟอร์เนีย ซึ่งอยู่ทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกาได้

ขณะที่ในประเทศไทย กำลังเผชิญกับฝุ่นละออง PM 2.5 ภาพถ่ายดาวเทียมสามารถวัดอินฟราเรด หรืออุณหภูมิความร้อนได้ เพราะการกำหนดหลักเกณฑ์ลักษณะการเกิดไฟป่าที่แตกต่างจากไฟบ้านเรือน หรือไฟจากการเผาพื้นที่ทางการเกษตร โดยดาวเทียมสามารถจับอุณหภูมิโลกได้อย่างไรนั้น ให้สังเกตจากดวงอาทิตย์ที่ส่องรังสีสะท้อนพลังงานความร้อนสะท้อนกลับมา โลกเกิดการดูดซับรังสีไว้ ยกตัวอย่างเมื่อเราออกไปยืนกลางแดดจะรู้สึกร้อน เพราะร่างกายดูดซับพลังานแสงอาทิตย์ไว้

ส่วนระยะห่างของดาวเทียมบนท้องฟ้าจากพื้นผิวโลกประมาณ 500 - 900 กิโลเมตรขึ้นไป ข้อมูลย่อมมีความคลาดเคลื่อน จึงต้องมีองค์ความรู้สนับสนุนอื่นๆ เพื่อให้ข้อมูลมีความถูกต้องมากที่สุด หากไต่ระดับสูงขึ้นไปเป็นกลุ่มดาวเทียมค้างฟ้าในระดับความสูงหมื่นกิโลเมตรขึ้นไป ทั้งหมดเชื่อมโยงให้เห็นข้อมูลจากดาวเทียมและข้อมูลจากภาคพื้นดิน ที่ต้องนำมาใช้ในการวิเคราะห์ร่วมกัน เป็นการรวบรวมข้อมูลที่นักวิทยาศาสตร์นำมาใช้ในการตรวจวัดอุณหภูมิโลก

“ทุกอย่างที่อยู่ในชั้นบรรยากาศ รวมถึงอุณหภูมิจะถูกตรวจวัดผ่านดาวเทียม เมื่อนำข้อมูลภาคพื้นดินมาวิเคราะห์ร่วม ย่อมช่วยลดความคลาดเคลื่อนและได้อุณหภูมิตรงกับพื้นผิวโลก เราสามารถนำหลักการนี้ไปตรวจวัดอุณหภูมิโลก ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน แล้วมาดูกันว่าโลกเราร้อนขึ้นจริงหรือไม่”

ความแตกต่างของคำว่า สภาพอากาศ และสภาพภูมิอากาศ ยกตัวอย่างเช่น การรายงานสภาพอากาศประจำวัน และพยากรณ์อากาศซึ่งมีรายละเอียดทั้งอุณหภูมิ ความเร็วลม ปริมาณฝนที่คาดว่าจะตก หรือแม้แต่ภัยธรรมชาติ ฟ้าร้อง ฟ้าผ่า ฝนฟ้าคะนอง พายุ เหล่านี้เรียกว่าสภาพอากาศ แต่สภาพภูมิอากาศ คือการนำข้อมูลสภาพอากาศมาหาค่าเฉลี่ยรวมกันอย่างน้อย 30 ปีขึ้นไป จึงจะทราบสภาพภูมิอากาศในพื้นที่บริเวณนั้น

การนำข้อมูลที่เกิดขึ้นในปัจจุบันกับข้อมูลที่เคยเกิดขึ้นในอดีตเมื่อ 30 ปีที่ผ่านมา เพื่อเปรียบเทียบเหตุการณ์บางอย่างว่าเกิดขึ้นต่อเนื่องหรือไม่ ต้องมีเส้นพื้นฐาน หรือเบสไลน์ (Base Line) เป็นตัวช่วยในการวัดระยะระหว่างจุดที่ต้องการสำรวจ เพื่อหาค่าเฉลี่ยของสภาพอากาศช่วง 30 ปี

ยกตัวอย่าง ข้อมูลในอดีตปี 1180 - 1950 อุณหภูมิเปลี่ยนไปในลักษณะค่าติดลบ แปลว่าอุณหภูมิลดลงเป็น 0.25 องศาเซลเซียสสะท้อนว่าอุณหภูมิทุกๆ ปี ไม่ได้เพิ่มขึ้น จากนั้นช่วงปี 1980 กราฟแท่งสีแดงเริ่มขึ้นมา เมื่อนำอุณหภูมิปี 1980 เทียบกับอุณหภูมิ 30 ปี มาลบกันมีค่ามากกว่าศูนย์ ขณะที่ข้อมูลตั้งแต่ปี 1980 เป็นต้นมาหลังมีการปฏิวัติอุตสาหกรรม 2 ครั้ง ทั้งอุตสาหกรรมรถยนต์ และการขยายของเมือง ส่งผลให้อุณหภูมิหลังปี 1980 มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นต่อเนื่อง จนกระทั่งปี 2023 อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น หมื่นกว่าองศาเซลเซียส

มนุษย์สามารถคาดการณ์สัญญาณอุณหภูมิโลกในอนาคตได้อย่างไร ที่ผ่านมามีการตั้งคำถามว่าเหตุใดต้องเลือก 30 ปีย้อนหลัง เนื่องจากเป็นช่วงที่คนรุ่นพ่อแม่ปู่ย่าตายายยังมีชีวิตอยู่ ทุกคนสัมผัสได้ถึงสภาพอากาศที่เริ่มเปลี่ยนแปลง ปี 1951 - 1980 ระหว่างเดือนมิถุนายน กรกฏาคม สิงหาคม ซึ่งเป็นช่วงฤดูฝนของไทย แต่หลายพื้นที่กลับประสบภาวะโลกร้อนจนเรียกว่า “โลกเดือด” จนปัจจุบัน มีคำอุบัติใหม่ว่า “สภาวะโลกเดือด” หลังพบว่าอุณหภูมิสูงขึ้นเป็นประวัติการณ์

จากข้อมูล สะท้อนว่าโลกเริ่มร้อนขึ้นตั้งแต่ปี 1180 จนกระทั่งปี 1950 กราฟเริ่มมีสีแดงเกิดขึ้น แต่ละปีไม่มีกราฟกลับเข้าสู่วงกลมสีเขียว นั่นแสดงว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นแตะหนึ่งองศาเซลเซียสชัดเจน ข้อมูลเปรียบเทียบทางวิทยาศาสตร์ช่วงปี 1800 กับปี 2021 บ่งบอกว่าทุกวันนี้โลกร้อนขึ้น

ปี 1991-1997ช่วงที่เมืองเริ่มมีการขยายตัว เกิดปรากฏการณ์คล้ายๆ คลื่นความร้อนหรือ "ฮีทเวฟ" (Heat wave)เป็นปรากฏการณ์อากาศร้อนจัด ที่สะสมอยู่ในพื้นที่บริเวณหนึ่ง เป็นฮีฟไอแลนส์ หรือปรากฏการณ์เกาะความร้อน ในพื้นที่มหานครมีอุณหภูมิสูงกว่าบริเวณโดยรอบอย่างมีนัยยะ ความแตกต่างของอุณหภูมิที่สูงกว่าจะชัดเจนในตอนกลางคืนมากกว่าตอนกลางวัน ซึ่งเกิดขึ้นในเมืองคอนกรีตที่มีการสะสมความร้อนอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น จากนั้นปี 2000 จุดที่สีแดง เริ่มแผ่วงกว้างตามการขยายของเมือง อุณหภูมิเฉลี่ยมากกว่า 32 องศาเซลเซียส

“หากอยากรู้อนาคต ภาพถ่ายดาวเทียมทำได้หรือไม่ คำตอบคือไม่ได้ เพราะเป็นเรื่องของอนาคต ที่ไม่สามารถส่งดาวเทียมไปในอนาคตได้ แต่นักวิทยาศาตร์มีหลักการคำนวณ เพื่อคาดการณ์อุณหภูมิในอนาคตได้”

จากกราฟจะเห็นว่าตั้งแต่ปี 1900 - 2100 ซึ่งเราไม่ทราบว่าอุณหภูมิจะเป็นอย่างไร แต่เส้นกราฟนี้ยาวไปถึงปี 2100 ได้ นักวิทยาศาสตร์มีหลักการ คือเส้นสีดำของสถานีตรวจวัดอุณหภูมิที่ภาพถ่ายดาวเทียมเก็บข้อมูลในอดีต เมื่อนำมาเข้าสมการทางคณิตศาสตร์จะได้ข้อมูลมาต่อยอดกราฟดำที่หยุดเวลาปัจจุบันไปในอนาคต ซึ่งหากมีข้อมูลรอบด้านความน่าจะเป็นที่จะต่อกราฟเส้นดำไปในอนาคตย่อมมีความแม่นยำมากขึ้น

สำหรับแนวทางความร่วมมือเพื่อลดภาวะโลกเดือด ภายใต้การขับเคลื่อนขององค์กรนานาชาติ IPCC หรือคณะกรรมการนานาชาติ เรื่องการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ จัดตั้งโดยองค์การสหประชาชาติ (UN) ดูแลเรื่องสิ่งแวดล้อม โครงการสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาชาติ (UNEP) ร่วมกับสถาบันอุตุนิยมวิทยาของโลก เกิดเป็นคณะกรรมการ IPCC

โดยมีการประกาศรายงานการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศทุก ๆ 5 ปี เพื่อเตือนให้เกิดความตระหนักว่า ขณะนี้โลกอุณหภูมิเพิ่มขึ้นหรือลดลงอย่างไร ตลอดจนการร่วมกันสอดส่องว่าประเทศใดกำลังเผชิญกับภาวะโลกร้อน รวมถึงมีการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอน ถือเป็นกลไกระดับหนึ่งของโลก ขณะที่ระดับภูมิภาคอาเซียน 10 ประเทศ มีการตั้งเป้าลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก เช่นเดียวกับประเทศไทยที่ประกาศลดให้ได้ 20% ในปี 2030

การกำหนดความร่วมมือเพื่อลดสภาวะโลกเดือด นักวิทยาศาสตร์ได้แบ่งออกเป็น 4 ฉากทัศน์ (scenario) คือ เมื่อทุกคนช่วยกันลดก๊าซเรือนกระจกด้วยวิธีต่างๆ หรือการใช้พลังงานทดแทน อุณหภูมิจะถูกคงที่ไว้ไม่เกิน 2 องศาเซลเซียส แต่หากทุกประเทศไม่ช่วยกันลดก๊าซเรือนกระจกย่อมทำให้เส้นกราฟขึ้นเป็นเส้นสีแดง มีโอกาสที่อุณหภูมิจะสูงขึ้นไปถึง 4 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ กราฟการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ บ่งชี้ให้เห็นว่าปี 2035 อุณหภูมิจะสูงถึง 1.5 องศาเซลเซียส ข้อมูลเหล่านี้จะสร้างความตระหนักให้คนในสังคม แต่หากวันนี้คนรุ่นปัจจุบันยังไม่คิดจะแก้ไข เชื่อว่าอนาคตรุ่นลูกรุ่นหลานอุณหภูมิจะค่อยๆ สูงขึ้นกว่า 1.5 องศาเซลเซียสแน่นอน