ส่วนหนึ่งมาจากการความผันแปรและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หรือ climate change เนื่องจากอุณภูมิผิวพื้นเฉลี่ยของโลกมีแนวโน้มสูงขึ้นทุกปี ซึ่งเป็นผลมาจากการปลดปล่อยปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์และก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ขึ้นไปในชั้นบรรยากาศมากเกินสมดุล

จนเป็นผลให้เกิดการกักเก็บรังสีความร้อนเพิ่มขึ้นและกลายเป็นพลังงานส่วนเกินของโลก พลังงานความร้อนส่วนใหญ่ถูกกักเก็บไว้ในมหาสมุทรที่ระดับความลึกตั้งแต่ 0-300 เมตร เมื่อพลังงานส่วนเกินที่อยู่ในน้ำทะเลจำนวนมหาศาลถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของการขับเคลื่อนการไหลเวียนของน้ำในมหาสมุทรและกระแสอากาศในชั้นบรรยากาศ จนทำให้ปรากฏการณ์ธรรมชาติต่างๆมีรูปแบบการเกิดที่เปลี่ยนไป ทั้งในแง่ของความรุนแรง ระยะเวลาของการเกิด จนถึงผลกระทบต่างๆ นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่นับวันจะยิ่งทวีความรุนแรงมากขึ้น และส่งผลกระทบในรูปของภัยธรรมชาติต่างๆ ตามที่ได้กล่าวมาแล้ว ตลอดจนความผันแปรของฤดูกาลที่กำลังเกิดขึ้นในปัจจุบัน สร้างผลกระทบต่อการดำเนินชีวิตของมนุษย์ และสร้างความเสียหายทั้งต่อชีวิตและทรัพย์สิน

มีงานวิจัยพื้นฐานโครงการหนึ่งภายใต้สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย หรือ สกว เป็นโครงการความร่วมมือระหว่างทีมนักวิจัยไทยร่วมกับทีมนักวิจัยจากประเทศจีน ระยะเวลาโครงการ 3 ปี และได้เริ่มดำเนินงานมาตั้งแต่เดือนพฤศจิกายน 2559 ที่ผ่านมา เพื่อทำการศึกษากลไกความผันแปรของปรากฎการณ์ทางธรรมชาติที่แวดล้อมอยู่ในภูมิภาคอินโดแปซิฟิก โดยเฉพาะความผันแปรของระบบการไหลเวียนทั้งในชั้นบรรยากาศและมหาสมุทร จะส่งผลกระทบต่อปริมาณฝนของประเทศไทยอย่างไรบ้าง เนื่องจากในปัจจุบันการพยากรณ์อากาศจากหน่วยงานหลักอย่างกรมอุตุนิยมวิทยายังไม่ครอบคลุมช่วงระยะเวลาเกิน 7 วัน จนถึง 1 เดือน

ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ภาคประชาชนโดยเฉพาะกลุ่มเกษตรกรต้องการผลการพยากรณ์ล่วงหน้ามาใช้ในการวางแผนการใช้น้ำเพื่อการเพาะปลูก และถึงแม้ว่าจะมีการพยากรณ์อากาศ รายวัน รายสามวัน รายเจ็ดวัน รายเดือน และรายสามเดือนหรือรายฤดูกาลอยู่แล้ว แต่ผลการพยากรณ์ในปัจจุบันยังมีความคลาดเคลื่อนอยู่มาก เนื่องมาจากผลกระทบจากความผันแปรของปรากฏการณ์ธรรมชาติที่แวดล้อมในภูมิภาคของเรา หลายปรากฏการณ์มีความซับซ้อนและเชื่อมโยงกัน อย่างเช่น ปรากฏการณ์เอลนีโญ่-ลานีญ่า ปรากฏการณ์คู่ขั้วในมหาสมุทรอินเดีย ตลอดจนความเชื่อมโยงของลมมรสุมและพายุหมุนเขตร้อน

นักวิจัยจากศูนย์ภูมิอากาศ บอกว่า "การพยากรณ์อากาศไม่ใช่เรื่องยาก ทุกคนล้วนเป็นนักพยากรณ์อากาศในชีวิตประจำวันอยู่แล้ว อย่างเช่น เวลาเราจะเดินทางไปไหนเราก็มีการคาดคะเนถึงสภาพอากาศที่จะเกิดขึ้นล่วงหน้าไม่มากก็น้อย แต่การอธิบายเหตุผล เงื่อนไขและกลไกของสิ่งที่พยากรณ์ออกไปเรื่องที่ยากยิ่งกว่า ถึงแม้ในปัจจุบันเราจะมีเครื่องมือตรวจอากาศและคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงไว้ช่วยในการพยากรณ์อากาศ แต่เราก็ยังมีความรู้ความเข้าใจถึงกลไกการไหลเวียนในชั้นบรรยากาศไม่ดีพอ 

งานวิจัยนี้เป็นส่วนหนึ่งที่จะช่วยเติมเต็มความรู้ความเข้าใจถึงกลไกของอากาศและปรากฏการณ์ธรรมชาติในภูมิภาคบ้านเราให้ดียิ่งขึ้น ปรากฏการณ์ธรรมชาติและความผันแปรของสภาพอากาศมีช่วงเวลาที่แตกต่างกันไป บางปรากฏการณ์มีระยะเวลาการเกิดเป็นรายชั่วโมงหรือรายวัน บางปรากฎการณ์มีระยะเวลาการเกิดเป็นสัปดาห์ หรืออาจเป็นรายเดือน รายปี และรายทศวรรษ 

โดยในงานวิจัยนี้เราได้ศึกษาปรากฏการณ์ธรรมชาติและกลไกความผันแปรในช่วงกึ่งฤดูกาล ซึ่งมีระยะเวลาประมาณ 2 สัปดาห์ ถึง 2 เดือน โดยหนึ่งฤดูกาลจะมีระยะเวลาประมาณ 3-4 เดือน แนวทางในการศึกษาวิจัย คือ การอธิบายกลไกของปรากฎการณ์ทางธรรมชาติและความผันแปรที่เกิดขึ้นในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ตลอดจนการศึกษาถึงผลกระทบของปรากฏการณ์ต่างๆ ที่มีอิทธิพลต่อปริมาณฝนในภูมิภาคบ้านเรา ทั้งสภาวะฝนหนักและสภาวะภัยแล้งที่เกิดขึ้นในปัจจุบันมีความรุนแรง จนเกิดเป็นภัยธรรมชาติที่มีแนวโน้มบ่อยครั้งมากขึ้น"

ดร.ชลัมภ์ บอกอีกว่า "ภัยธรรมชาติที่เกิดขึ้นในปัจจุบันนี้ มีความรุนแรงและเกิดบ่อยครั้งขึ้นไม่เฉพาะประเทศไทยเท่านั้น แต่หลายบริเวณทั่วโลกก็ได้รับผลกระทบจากภัยธรรมชาติที่มีความรุนแรงเช่นกัน การรวบรวมข้อมูลทางสถิติของหน่วยงานที่ศึกษาเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศและมหาสมุทรของประเทศสหรัฐอเมริการายงานว่า ประเทศไทยมีสภาวะฝนรุนแรงมากประเทศหนึ่งของโลกเกิดขึ้นสองครั้งในเดือนกันยายนและอีกหนึ่งครั้งในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2560 ปรากฏการณ์ธรรมชาติหนึ่งที่ส่งผลกระทบต่อสภาวะฝนทั้งสองด้าน คืออย่างปรากฏการณ์เอลนีโญ่เกิดขึ้น เนื่องจากอุณหภูมิผิวน้ำทะเลบริเวณตอนกลางของมหาสมุทรสูงขึ้นอย่างผิดปกติติดต่อกันยาวนานเป็นช่วงเวลาหนึ่ง (ประมาณ 5 เดือนติดต่อกัน) 

ปรากฏการณ์นี้เป็นผลโดยตรงมาจากพลังงานความร้อนที่สะสมอยู่ในมหาสมุทร ส่งผลให้อุณหภูมิผิวน้ำทะเลโดยเฉพาะบริเวณตอนกลางของมหาสมุทรแปซิฟิกมีค่าสูงขึ้นอย่างผิดปกติ และเป็นจุดเริ่มต้นของความผันแปรของสภาพอากาศด้วย เนื่องจากความร้อนของอุณหภูมิผิวน้ำทะเลที่แตกต่างกันแต่ละบริเวณส่งผลให้เกิดการยกตัวของอากาศร้อนและมีความชื้น และการจมตัวของอากาศเย็นและแห้ง ปรากฏการณ์เอลนีโญ่ที่เกิดขึ้นในปัจจุบัน มีรูปแบบการเกิดและการพัฒนาตัวหลากหลายขึ้น ส่งผลกระทบต่อปริมาณฝนแตกต่างหลายพื้นที่ รวมทั้งมีผลต่อการพัฒนาตัวของพายุหมุนเขตร้อนให้เพิ่มสูงขึ้นด้วย สาเหตุหนึ่งที่สำคัญเนื่องมาจากสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงไป"

ผลการศึกษาส่วนหนึ่งในงานวิจัยนี้ พบสัญญาณความผันแปรของอุณหภูมิผิวน้ำทะเลบริเวณมหาสมุทรแปซิฟิกฝั่งตะวันตกที่มีแนวโน้มสูงขึ้นอย่างผิดปกติ ตั้งแต่ปี ค.ศ.1990 เป็นต้นมา ซึ่งเป็นบริเวณที่มีอิทธิพลทำให้เกิดปรากฏการณ์เอลนีโญ่รูปแบบใหม่ ในลักษณะที่อุณหภูมิผิวน้ำทะเลบริเวณตอนกลางของมหาสมุทรแปซิฟิกสูงขึ้นผิดปกติตลอดแนวมหาสมุทร เกิดการยกตัวของอากาศตลอดแนวมหาสมุทรแปซิฟิก และเกิดการจมตัวของอากาศแห้งได้ไกลขึ้นถึงฝั่งมหาสมุทรอินเดีย ส่งผลต่อการยับยั้งลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ที่กำลังพัดพาเอาความชื้นจากมหาสมุทรอินเดียในช่วงฤดูมรสุมเข้าสู่ประเทศไทย และมีผลสืบเนื่องคือการเกิดสภาวะความแห้งแล้งเป็นวงกว้าง โดยเฉพาะทางตอนบนของประเทศ รวมทั้งประเทศเพื่อนบ้านอย่างประเทศอินเดียที่เกิดภัยแห้งกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ของประเทศมาแล้วเมื่อปี ค.ศ. 2009 และ 2014 ปรากฏการณ์เอลนีโญ่แบบนี้ถูกตั้งชื่อตามลักษณะการเกิดว่า "ปรากฏการณ์เอลนีโญ่เบซินไวด์วอร์มมิ่ง (Basin Wide Warm El Nino)"

ในงานวิจัยได้ศึกษาข้อมูลอุณภูมิผิวน้ำทะเลย้อนหลังเป็นเวลา 48 ปี ตั้งแต่ปี 1971 - 2018 พบว่าปรากฏการณ์เอลนีโญ่มีรูปแบบการเกิดที่เด่นๆ 3 รูปด้วยกัน คือ แบบที่ 1 เอลนีโญ่แปซิฟิกตะวันออก (East Pacific El Nino) เป็นรูปแบบที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุด มีลักษณะของอุณหภูมิผิวน้ำทะเลบริเวณตอนกลางของมหาสมุทรแปซิฟิกไปจนถึงแปซิฟิกฝั่งตะวันออกสูงขึ้นอย่างผิดปกติ แบบที่ 2 เอลนีโญ่เบซินไวด์วอร์มมิ่ง (Basin Wide Warm El Nino) เป็นแบบที่งานวิจัยชิ้นนี้ให้ความสนใจ เนื่องจากในอดีตยังไม่เคยปรากฏการณ์มาก่อน มีลักษณะของอุณหภูมิผิวน้ำทะเลสูงผิดปกติไปทั่วทั้งมหาสมุทรแปซิฟิกตั้งแต่ฝั่งตะวันออกถึงตะวันตก เกิดขึ้นครั้งแรกเมื่อปี 2009 และครั้งที่สองในปี 2014 ที่ผ่านมา เนื่องจากส่งผลกระทบในทางลบทำให้เกิดสภาวะความแห้งแรงรุนแรงและเป็นวงกว้างมากกว่าแบบที่ 1 ที่สำคัญคือประเทศไทยก็ได้รับผลกระทบจากเอลนีโญ่แบบนี้มากเช่นกัน ในงานวิจัยยังได้พบสัญญาณและมีแนวโน้มที่จะเกิดเอลนีโญ่แบบนี้ได้บ่อยมาก นอกจากนั้นยังมี แบบที่ 3 เอลนีโญ่แปซิฟิกตอนกลาง (Central Pacific El Nino) หรือ โมเดอะกิเอลนีโญ่ (Modoki El Nino) มีลักษณะของอุณหภูมิผิวน้ำทะเลบริเวณตอนกลางของมหาสมุทรแปซิฟิกสูงขึ้นอย่างผิดปกติ ในขณะที่อุณหภูมิบริเวณฝั่งตะวันตกและตะวันออกต่ำกว่าปกติ เอลนีโญ่แบบนี้จะส่งผลดีต่อประเทศไทยมากกว่า 2 แบบแรก เพราะทำให้ปริมาณฝนของประเทศไทยมีค่าเพิ่มขึ้น แต่แนวโน้มการเกิดปรากฏการณ์แบบนี้ไม่บ่อยนัก 

ดร.ชลัมภ์ บอกอีกว่า "จากข้อค้นพบสัญญาณความผันแปรนี้ บ่งชี้ว่าแนวโน้มการเกิดปรากฏการณ์เอลนีโญ่เบซินไวด์วอร์มมิ่งมีโอกาสเกิดบ่อยครั้งขึ้น (สาเหตุเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ) ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อสภาวะความแห้งแล้งโดยเฉพาะทางตอนบนของประเทศ และที่น่าสนใจเป็นพิเศษก็คือ ลักษณะของอุณหภูมิผิวน้ำทะเลที่สูงขึ้นทั้งมหาสมุทรแปซิฟิก โดยเฉพาะบริเวณฝั่งตะวันตกเป็นเงื่อนไขหนึ่งที่สำคัญที่ทำให้กลไกการพัฒนาตัวของพายุหมุนเขตร้อนเกิดได้มากขึ้นและมีระดับความรุนแรงมากขึ้น ซึ่งในการศึกษากลไกและความผันแปรของปรากฏการณ์เอลนีโญ่ในโครงการนี้ ได้นิยามดัชนีชี้วัดความผันแปรทางสมุทรศาสตร์ตัวหนึ่ง เรียกว่า NINO 5 โดยใช้อุณหภูมิผิวน้ำทะเลบริเวณมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกที่มีความผันแปรเป็นพื้นที่ศึกษา ที่จะช่วยให้เข้าใจกลไกการเกิดปรากฏการณ์เอลนีโญ่แบบต่างๆ ได้ดีขึ้น รวมทั้งแนวโน้มของการเกิดพายุหมุนเขตร้อนในมหาสมุทรแปซิฟิกด้วย"

การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศไม่ได้มีผลกระทบเท่านี้ แต่ยังส่งผลให้เกิดภัยธรรมชาติต่างๆ ที่รุนแรง เช่น การเกิดคลื่นความร้อนกับหลายๆ ประเทศในแถบยุโรป การเกิดภัยแล้งติดต่อกันหลายฤดูกาลในบางประเทศ หรือกระทั่งเกิดฝนตกหนักอย่างที่ไม่สามารถคาดเดาได้ และแนวโน้มของการเกิดภัยธรรมชาติที่รุนแรงเหล่านี้ จะเกิดบ่อยขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้น สิ่งหนึ่งที่ทุกคนต้องยอมรับ ก็คือ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนั้นมีจริง และสิ่งที่ควรทำในตอนนี้ คือ เราต้องเรียนรู้ถึงการเกิดความผันแปรของอากาศให้เข้าใจและปรับตัวให้อยู่กับมัน เพราะไม่มีใครที่จะเอาชนะธรรมชาติได้ และเราย้ายประเทศไม่ได้