นักวิทยาศาสตร์กำลังดิ้นรนเพื่อแก้ไขรอยร้าวที่เกิดขึ้นในระบบตรวจสอบสภาพอากาศทางทะเลทั่วโลก
เซ็นเซอร์ก็มืดไปทีละตัว ในช่วงเวลาปกติ ช่างเทคนิคที่ได้รับมอบหมายให้ดูแลเครือข่ายเครื่องมืออุตุนิยมวิทยาขนาดเล็กที่กระจัดกระจายอยู่นอกชายฝั่งบริเตนใหญ่และไอร์แลนด์อาจเดินทางไปซ่อมหรือเปลี่ยนอุปกรณ์ที่ชำรุด แต่การระบาดใหญ่ของโควิด-19 ที่กำลังดำเนินอยู่นั้นทำให้พวกเขาสามารถรับชมได้อย่างเปล่าประโยชน์เมื่อเทคโนโลยีล้มเหลว ทำให้ผู้พยากรณ์อากาศไม่มีข้อมูลสำคัญจำนวนหนึ่ง ซึ่งรวมถึงการวัดความดันบรรยากาศ เมื่อต้นปี 2020 เครือข่ายระดับภูมิภาคนี้มีสถานที่ตั้ง 12 แห่งที่ให้ข้อมูล เนื่องจากเซ็นเซอร์คาพุท ตัวเลขดังกล่าวจึงเหลือเพียงเจ็ด
เอ็มมา สตีเวนตัน ผู้จัดการเครือข่ายทางทะเลที่สำนักงานอุตุนิยมวิทยาของสหราชอาณาจักรในเมืองเอ็กซีเตอร์ รู้ว่าเธอต้องคิดแผน ในเดือนมิถุนายน เธอและทีมของเธอได้ส่งทุ่นลอยน้ำจำนวน 8 ทุ่นไปยังท่าเรือลิเวอร์พูล ซึ่งพวกเขาถูกบรรทุกขึ้นเรือ และต่อมาได้หย่อนลงไปในมหาสมุทรแอตแลนติกนอกชายฝั่งตะวันตกเฉียงใต้ของไอร์แลนด์ ทุ่นทรงกลมที่ห่อหุ้มด้วยกระดาษแข็งที่แตกตัวในน้ำทะเล ในไม่ช้าก็แยกออกจากกันและลอยออกไปในระยะไกล “นี่เป็นสิ่งใหม่ที่เราไม่เคยทำมาก่อน” เธอกล่าว เธอคาดการณ์ว่าทุ่นดังกล่าวจะช่วยแก้ไขในระยะสั้น เติมช่องว่างข้อมูลที่เหลือโดยเซ็นเซอร์ที่ล้มเหลว “เราคาดว่าพวกมันจะถูกกระแสน้ำพัดมาและถูกพัดขึ้นฝั่งภายในเวลาไม่กี่เดือน”
แต่ทีมโชคดี จนถึงปัจจุบัน ทุ่นทั้งหมดยังคงให้ข้อมูลจากภูมิภาคที่ต้องการ แม้ว่าจะไม่ใช่การทดแทนเซ็นเซอร์ที่ล้มเหลว แต่ทุ่นกำลังหยิบเอาข้อมูลที่ขาดหายไปบางส่วนในการไหลของข้อมูลอุตุนิยมวิทยาไปยังสำนักงานของสตีเวนตัน
เครื่องมือวัดจำนวนมากมายที่เล็ดลอดไปทั่วมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือนี้ เป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของระบบขนาดมหึมา ทั่วโลก ทุ่น ทุ่นลอยน้ำ เซ็นเซอร์บนเรือ และผู้สังเกตการณ์ของมนุษย์จัดหาข้อมูลอันมีค่าเกี่ยวกับสภาพอากาศในทะเลให้กับนักพยากรณ์อากาศ
การดำเนินการรวบรวมข้อมูลขนาดใหญ่นี้เป็นชุดของเครือข่ายต่างๆ ตัวอย่างเช่น Data Buoy Cooperation Panel จะดูแลทุ่นลอยน้ำ เช่น ทุ่นที่ Steventon และเพื่อนร่วมงานของเธอใช้ จากนั้นก็มีโปรแกรม Voluntary Observing Ship (VOS) ซึ่งเจ้าหน้าที่ที่เป็นมนุษย์หรือสถานีตรวจอากาศอัตโนมัติบนเรือจะบันทึกและส่งข้อมูลสำหรับตัวแปรต่างๆ เช่น อุณหภูมิและความเร็วลม
ในโครงการ Ship of Opportunity Program (SOOP) นักวิทยาศาสตร์จะเดินทางด้วยเรือพาณิชย์ เช่น เรือคอนเทนเนอร์ และทำการวัดบรรยากาศและสมุทรศาสตร์ขณะเดินทางข้ามมหาสมุทร อีกเครือข่ายหนึ่งคือ Argo ซึ่งเป็นอาร์เรย์เซ็นเซอร์ที่ใช้อุปกรณ์ไฮเทคแบบลอยตัวจำนวนหลายพันตัว สามารถจุ่มตัวเองลงในน้ำโดยอัตโนมัติเพื่อรับค่าการวัดที่ระดับความลึกต่างๆ ตั้งแต่พื้นผิวจนถึงหลายพันเมตรด้านล่าง
ข้อมูลที่ไหลมาจากเครือข่ายเหล่านี้และเครือข่ายอื่นๆ มีจำนวนการสังเกตการณ์หลายล้านครั้งทุกปี ข้อมูลส่วนใหญ่ถูกส่งไปยังองค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (WMO) อย่างต่อเนื่อง และท้ายที่สุด ข้อมูลดังกล่าวก็มีอิทธิพลต่อแบบจำลองที่นักพยากรณ์แห่งชาติใช้ในการพยากรณ์สภาพอากาศ
การระบาดใหญ่ของ COVID-19 กำลังสร้างความหายนะให้กับเครือข่ายเหล่านี้หลายแห่ง เรือบางลำที่ติดตั้งเครื่องมือที่บันทึกและส่งอุณหภูมิและความดันโดยอัตโนมัติจะติดอยู่ที่ท่าเรือ ไม่สามารถทำการสังเกตการณ์ตามปกติจากส่วนเปิดกว้างของมหาสมุทรที่มีการตรวจสอบน้อยกว่าและดังนั้นจึงมีความจำเป็นมากที่สุด เครื่องมือบนเรือจะต้องสอบเทียบหรือเปลี่ยนด้วยอุปกรณ์ที่สอบเทียบล่วงหน้าเพื่อให้แน่ใจว่าการอ่านค่ายังคงถูกต้อง แต่ในหลายกรณี ช่างเทคนิคที่มาเยี่ยมเรือเพื่อทำงานนี้ ถูกห้ามไม่ให้ทำเช่นนั้น
จำนวนอุปกรณ์ Argo ที่ใช้งานลดลง 10 เปอร์เซ็นต์เช่นกัน “ในที่สุด พลังของพวกมันก็หมดลง” เอ็มมา เฮสลอป นักสมุทรศาสตร์ที่มี Global Ocean Observing System (GOOS) ผู้ซึ่งเฝ้าดูแบตเตอรี่ของทุ่นลอยตายอย่างคงที่อธิบาย จำนวนเรือวิจัยในทะเลที่ลดลงอย่างรวดเร็วหมายความว่านักวิทยาศาสตร์ไม่ได้เปลี่ยนเรือในอัตราปกติประมาณ 60 ต่อเดือน เธอกล่าว
ที่แย่ไปกว่านั้น ความพยายามในการรวบรวมข้อมูลบางอย่างได้หยุดลงเกือบทั้งหมดแล้ว Justine Parks จัดการโปรแกรมเพื่อวัดอุณหภูมิใต้พื้นผิวมหาสมุทรสำหรับสถาบัน Scripps Institution of Oceanography ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานดิเอโก ในฐานะผู้มีส่วนร่วมใน SOOP Parks และเพื่อนนักวิทยาศาสตร์ได้เดินทางบนเรือพาณิชย์ที่เดินทางข้ามมหาสมุทรแปซิฟิก โดยใช้เซ็นเซอร์แบบใช้แล้วทิ้งหลายร้อยตัวขณะเดินทาง เมื่อหัววัดจมลงระหว่างการเดินทางทางเดียวไปยังพื้นทะเล พวกมันจะส่งการอ่านค่าอุณหภูมิไปตามเส้นลวดบาง ๆ ที่มีลักษณะเป็นขน
โดยทั่วไปแล้ว Parks และเพื่อนร่วมงานของเธอจะข้าม 20 ข้ามทุกปี แต่พวกเขาจัดการได้เพียงแห่งเดียวตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ปีที่แล้ว เนื่องจากบริษัทเดินเรือจำกัดผู้ที่สามารถขึ้นเรือได้ “มันเป็นความหายนะ” พาร์คส์กล่าว “ฉันไม่เข้าใจว่ามันจะยาวมากในตอนแรก คุณรู้ไหม เรากำลังเก็บความหวังไว้สำหรับฤดูร้อนและกลับมาทำกิจกรรมมากมาย” ที่ไม่เคยเกิดขึ้น
ไม่ใช่แค่การสังเกตการณ์ทางทะเลที่ลดน้อยลงเท่านั้น เครื่องบินเป็นแหล่งข้อมูลสำคัญเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุตุนิยมวิทยา แต่ด้วยการเดินทางทางอากาศระหว่างประเทศที่ลดลงอย่างมาก ข้อมูลจากเที่ยวบินจึงลดลงอย่างมาก การวิเคราะห์หนึ่งที่ตีพิมพ์ในเดือนกรกฎาคมชี้ให้เห็นว่าสิ่งนี้ทำให้การพยากรณ์อุณหภูมิระหว่างเดือนมีนาคมถึงพฤษภาคม 2020 ลดลง 0.5 ถึง 1 °C ในบางภูมิภาค
จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีหลักฐานที่แน่ชัดว่าการหยุดชะงักของไวรัสโควิด-19 ต่อ VOS, SOOP, Argo และโปรแกรมการสังเกตการณ์อื่นๆ ทั้งหมดส่งผลกระทบในทางลบต่อการพยากรณ์อากาศ Darin Figurskey หัวหน้าสาขาปฏิบัติการของ Ocean Prediction Center ในคอลเลจพาร์ค รัฐแมริแลนด์ กล่าว ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา แต่ด้วยโรคระบาดที่น่าจะยืดเยื้อไปอีกหลายเดือน ความกังวลสำหรับบางคนก็คือข้อผิดพลาดที่เห็นได้ชัดเจนจะเริ่มปรากฏขึ้น
“ยิ่งเราถูกบังคับให้ไปโดยไม่สามารถรักษาเครือข่ายและเซ็นเซอร์เหล่านี้ที่มีแนวโน้มว่าจะล้มเหลวได้นานแค่ไหน ใช่แล้ว ฉันคิดว่าเราจะเริ่มเห็นผลในวงกว้างมากขึ้นในการทำนายสภาพอากาศที่เป็นตัวเลขและส่งผลกระทบต่อการคาดการณ์” สตีเวนตันกล่าว
เป็นไปไม่ได้ที่จะอนุมานความดันพื้นผิวจากดาวเทียมได้อย่างน่าเชื่อถือ ด้วยเหตุนี้เซ็นเซอร์หลายพันตัวทั่วโลกที่รวบรวมข้อมูลนี้จึงมีความสำคัญมาก การขาดข้อมูลเกี่ยวกับแรงดันพื้นผิวในพื้นที่ที่ค่อนข้างเล็กอาจส่งผลต่อความแม่นยำของการคาดการณ์ที่สำคัญต่อกะลาสีเรือ Figurskey กล่าว ตั้งแต่การพัฒนาของพายุ จนถึงเวลาที่ลมมีน้อย “การวัดแรงดันที่ดีจะช่วยให้คาดการณ์อันตรายได้ดีขึ้น” เขากล่าว
Lars Peter Riishojgaard ผู้อำนวยการสาขาระบบโลกที่ WMO เห็นด้วย “เราไม่สามารถอยู่ได้โดยปราศจากการวัดความดันพื้นผิวเหนือมหาสมุทร ซึ่งผมสามารถพูดได้อย่างแจ่มแจ้ง” เขากล่าว “เราจะสูญเสียและยังคงทำงานต่อไปได้มากแค่ไหน? ฉันหวังว่าเราจะไม่ต้องสืบ”
Kevin Kloesel นักอุตุนิยมวิทยาจากมหาวิทยาลัยโอคลาโฮมา ให้เหตุผลว่าอาจมีผลที่ตามมาอื่นๆ ที่ไม่ชัดเจนนัก ข้อสังเกตด้านอุตุนิยมวิทยาที่แข็งแกร่งน้อยกว่าอาจทำให้ผู้คนไม่ค่อยไว้วางใจนักวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะในเรื่องต่างๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ “สิ่งสุดท้ายที่เราต้องการทำในฐานะนักวิทยาศาสตร์คือการปล่อยให้การสนทนานี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับความเชื่อ—คุณเชื่อข้อมูลหรือไม่” โคลเซลกล่าว
ขณะนี้ การแข่งขันกำลังดำเนินการแก้ไขช่องว่างในเครือข่ายให้ได้มากที่สุด
การเปิดตัวจากเวลลิงตัน ประเทศนิวซีแลนด์ ลูกเรือของเรือวิจัยKaharoaซึ่งดำเนินการโดยสถาบันวิจัยน้ำและบรรยากาศแห่งชาติ อดทนต่อการเดินทาง 75 วันที่พายุสั่นสะเทือนเพื่อปรับใช้เรือ Argo มากกว่า 160 ลำในมหาสมุทรอินเดีย ในตอนนี้ ขบวนแห่ถูกกระจายเป็นเส้นบางๆ คดเคี้ยวจากออสเตรเลียไปยังชายฝั่งตะวันตกของอเมริกาใต้ ในระหว่างการเดินทาง ลูกเรือถูกขัดขวางไม่ให้ลงจากเรือที่ท่าเรือในออสเตรเลียและมอริเชียส เนื่องจากการปิดชายแดนที่เกิดจากการระบาดใหญ่ Heslop จาก GOOS กล่าวว่าการล่องเรืออีกลำอาจดำเนินต่อไปในมหาสมุทรแอตแลนติกในไม่ช้าซึ่งจะปรับใช้ 80 Argo ที่ลอยอยู่นอกชายฝั่งของยุโรปสหรัฐอเมริกาตะวันออกและแอฟริกาใต้
ในขณะเดียวกัน ในสหราชอาณาจักร นอกจากโครงการทุ่นลอยน้ำแล้ว สตีเวนตันและเพื่อนร่วมงานของเธอยังทำงานกับเรือจากระยะไกลด้วย โดยส่งเครื่องมือที่ปรับเทียบใหม่ทางไปรษณีย์ไปยังเรือที่ท่าเรือ และส่งอีเมลคำแนะนำเพื่อให้ลูกเรือสามารถติดตั้งอุปกรณ์ได้ด้วยตนเอง การช่วยเหลือเจ้าหน้าที่ของเรือทำงานด้านเทคนิคจากระยะไกล เช่น การอธิบายวิธีเชื่อมต่ออุปกรณ์กับระบบไอทีของเรือ เป็นเรื่องยุ่งยาก Steventon กล่าว “ถ้านั่นกลายเป็นเรื่องปกติ มันอาจจะกลายเป็นเรื่องท้าทายมากขึ้น เพราะเวลาของพวกเขามีค่ามาก” เธอกล่าว
ในแคลิฟอร์เนีย Parks กล่าวว่าในที่สุดบริษัทขนส่งสินค้าแห่งหนึ่งได้นำช่างเทคนิคของเธอไปขึ้นเรือในเดือนพฤศจิกายน และเจ้าหน้าที่บนเรืออีกสองลำได้ตกลงที่จะทำการวัดในนามของทีมของเธอ การแก้ไข band-aid เหล่านี้จะให้ผลเพียงเศษเสี้ยวของข้อมูลปกติ เนื่องจากเจ้าหน้าที่มีหน้าที่อื่นและไม่ได้รับการฝึกอบรมให้แก้ไขปัญหาการวัดใดๆ
“การระบาดใหญ่ของโควิด-19 สร้างความสั่นสะเทือนให้กับระบบ” เฮสลอปกล่าว ซึ่งชี้ให้เห็นว่าโดยรวมแล้ว นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่เกี่ยวข้องกับระบบสังเกตการณ์ทั่วโลกได้แสดงความยืดหยุ่นและช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลจะยังคงไหลต่อไป ส่วนใหญ่ แต่ “มีความจำเป็นต้องระมัดระวังตัวอยู่เสมอ” เธอกล่าวเสริม
จนถึงตอนนี้ ความพยายามเช่นนี้ทำให้ข้อมูลเชิงลึกด้านอุตุนิยมวิทยายังคงดำเนินต่อไป เวลาจะบอกได้ชัดเจนว่าการหยุดชะงักของการรวบรวมและพยากรณ์อากาศของโรคระบาดร้ายแรงเพียงใด สำหรับตอนนี้ นักวิจัยหลายคนพยายามอย่างเต็มที่ในการปรับใช้เครื่องมือทุกอย่างที่ทำได้ ทุกที่ที่ทำได้
