สมุดภาพมหาสมุทรโลก ฐานข้อมูลภูมิอากาศทางทะเลระดับโลก

สมุดภาพมหาสมุทรโลก (World Ocean Atlas หรือ WOA) เป็นผลิตภัณฑ์ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่จัดทำโดยห้องปฏิบัติการภูมิอากาศมหาสมุทร (Ocean Climate Laboratory) ภายใต้ศูนย์ข้อมูลสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ (National Centers for Environmental Information - NCEI) ของสหรัฐอเมริกา โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างฐานข้อมูลภูมิอากาศ (Climatology) ที่รวบรวมคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของน้ำทะเลจากการวัดค่าจริงในพื้นที่ (in situ) ทั่วโลก

ประวัติและการพัฒนา

WOA เริ่มผลิตครั้งแรกในปี พ.ศ. 2537 (ค.ศ. 1994) โดยพัฒนาต่อยอดมาจากสมุดภาพภูมิอากาศมหาสมุทรโลกฉบับปี พ.ศ. 2525 (Climatological Atlas of the World Ocean, 1982) หลังจากนั้นได้มีการปรับปรุงและออกฉบับแก้ไขทุก ๆ ประมาณ 4 ปี เพื่อให้ข้อมูลมีความทันสมัยและครอบคลุมยิ่งขึ้น โดยมีฉบับสำคัญในปี พ.ศ. 2541, 2544, 2548, 2552, 2556, 2561 และล่าสุดในปี พ.ศ. 2566

รายละเอียดของชุดข้อมูล

ชุดข้อมูล WOA มีพื้นฐานมาจากข้อมูลการสำรวจในแนวตั้ง (Profile data) จากโครงการฐานข้อมูลมหาสมุทรโลก (World Ocean Database - WOD) โดยใช้การวิเคราะห์แบบวัตถุวิสัย (Objectively-analysed) เพื่อสร้างตารางกริดข้อมูลทั่วโลกที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่ 1 องศา

โครงสร้างข้อมูล

• มิติของข้อมูล: เป็นข้อมูลสามมิติ โดยทั่วไปจะมีการประมาณค่าในช่วงความลึกมาตรฐาน 33 ระดับ ตั้งแต่ระดับผิวน้ำ (0 เมตร) ลงไปจนถึงพื้นมหาสมุทรลึก (5,500 เมตร)
• ความละเอียดทางเวลา: มีการจัดทำค่าเฉลี่ยในระดับรายปี รายฤดูกาล และรายเดือน
• รูปแบบไฟล์: ในระยะแรกข้อมูลถูกเผยแพร่ในรูปแบบ ASCII แบบบีบอัด แต่ตั้งแต่ฉบับปี พ.ศ. 2548 เป็นต้นมา ได้มีการจัดทำในรูปแบบ netCDF ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับข้อมูลวิทยาศาสตร์ทางโลก

ตัวแปรที่ทำการวัด

ข้อมูลใน WOA ครอบคลุมคุณสมบัติสำคัญของมหาสมุทร ดังนี้:

• อุณหภูมิน้ำทะเล (Temperature)
• ความเค็ม (Salinity)
• ออกซิเจนละลายน้ำ (Dissolved Oxygen)
• การใช้ประโยชน์จากออกซิเจนปรากฏ (Apparent Oxygen Utilisation - AOU)
• เปอร์เซ็นต์การอิ่มตัวของออกซิเจน (Percent Oxygen Saturation)
• ฟอสเฟต (Phosphate)
• กรดซิลิซิก (Silicic Acid)
• ไนเตรต (Nitrate)

นอกจากนี้ ในฉบับแรก ๆ ของ WOA ยังมีการรวมข้อมูลความลึกของชั้นผสม (Mixed layer depth) และความสูงของระดับน้ำทะเล (Sea surface height) ไว้ด้วย

ข้อมูลทางสถิติและการนำไปใช้

นอกเหนือจากค่าเฉลี่ยของคุณสมบัติทางทะเลแล้ว WOA ยังให้ข้อมูลทางสถิติที่ใช้ในการคำนวณค่าเฉลี่ยเหล่านั้น เพื่อให้ผู้ใช้งานสามารถประเมินความน่าเชื่อถือของข้อมูลได้ ซึ่งประกอบด้วย:

• จำนวนจุดข้อมูลที่นำมาใช้คำนวณค่าเฉลี่ย
• ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation)
• ค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน (Standard Error)

สำหรับผู้ที่ต้องการข้อมูลในระดับกว้างขึ้น ยังมีเวอร์ชันที่มีความละเอียดต่ำกว่า (5 องศา) ให้เลือกใช้งานด้วย

ตัวอย่างการแสดงผลข้อมูล (จาก WOA 2009)