แผนที่จำลองการเดินทางของพายุจากทะเลจีนใต้ที่พัดเข้าสู่อ่าวไทย
ขอบคุณภาพจาก https://thethaiger.com/news/phuket/pabuk-latest-information-on-the-path-of-the-storm-across-the-gulf

นักพยากรณ์อากาศ ทราบได้อย่างไรว่าพายุจะเดินทางไปไหน?

เช้าวันที่ 18 กันยายน 2563 กับบรรยากาศครึ้มฟ้าครึ้มฝนในหลายพื้นที่ของประเทศไทย อันเป็นผลมาจากพายุโนอึล ที่กำลังเลื่อนตัวมาจากทะเลจีนใต้ และได้ส่งผลให้เกิดฝนตกหนักในประเทศเวียดนามแล้ว

กรมอุตุนิยมวิทยาจึงออกประกาศเตือน 56 จังหวัดในประเทศไทยเตรียมรับมือกับฝนตกหนักถึงหนักมาก พายุโนอึลมีศูนย์กลางอยู่ห่างประมาณ 460 กิโลเมตร ทางด้านตะวันออกของเมืองดานัง ประเทศเวียดนาม มีความเร็วลมสูงสุดใกล้ศูนย์กลางประมาณ 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมง พายุกำลังเคลื่อนตัวทางทิศตะวันตกค่อนทางเหนือ ด้วยความเร็ว 25 กิโลเมตรต่อชั่วโมง คาดว่าจะเคลื่อนขึ้นฝั่งประเทศเวียดนามตอนกลาง ระหว่างเมืองเว้และเมืองดานัง และเคลื่อนเข้าสู่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือและภาคเหนือ ในช่วงวันที่ 18 ถึง 20 กันยายน นี้ ประกอบกับมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ที่พัดปกคลุมทะเลอันดามัน ประเทศไทย และอ่าวไทย จะมีกำลังแรงขึ้น ทำให้ประเทศไทยมีฝนเพิ่มขึ้น

การพยากรณ์สภาพอากาศเป็นทั้งศาสตร์และศิลป์ในเวลาเดียวกัน ทุกวันนี้เทคโนโลยีมากมายอย่างดาวเทียม, เซนเซอร์, บอลลูนตรวจสภาพอากาศ ไปจนถึงเรดาห์ และซุปเปอร์คอมพิวเตอร์มีส่วนช่วยให้การพยากรณ์แม่นยำมากขึ้น Greg Carbin นักอุตุนิยมวิทยาจากองค์การบริหารสมุทรศาสตร์และบรรยากาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา หรือ NOAA ผู้สังกัดศูนย์พยากรณ์พายุโดยเฉพาะเปรียบเปรยว่า “คุณไปหาหมอเล่าอาการป่วย หมอวินิจฉัยก่อนจะตัดสินใจจ่ายยา เราเองก็ทำงานคล้ายกันโดยวิเคราะห์ข้อมูลสภาพอากาศปัจจุบันที่มีก่อนจะพยากรณ์มันออกมา” แต่ทั้งนี้บรรดานักพยากรณ์ต้องมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับสภาพอากาศด้วยเช่นกัน จึงจะสามารถตีความออกมาได้ว่าตัวเลขเหล่านั้นกำลังบอกอะไร และจะเกิดอะไรขึ้นในอนาคต

น่าทึ่งที่พวกเขาสามารถระบุได้ว่าพายุจะมาถึงฝั่งในวันเวลาใด ตลอดจนทราบจุดหมายที่พวกมันจะเดินทางไปต่อ การมาถึงของพายุปาบึกคือโอกาสบนวิกฤตที่จะได้ทบทวนทำความเข้าใจเกี่ยวกับการเดินทางของวาตภัยกันให้ลึกซึ้งมากยิ่งขึ้น

(ติดตามตำแหน่งของพายุปาบึกผ่านดาวเทียมได้ ที่นี่)

ทิศทางพายุ

พายุก็คือลมที่พัดด้วยความเร็วสูง หลายคนทราบกันดีว่าลมกำเนิดขึ้นเพราะอากาศในแนวราบจากสองบริเวณนั้นๆ มีความแตกต่างกัน ไม่ว่าจะเป็นความกดอากาศที่ต่างกัน หรืออุณหภูมิที่ต่างกัน เพื่อให้เกิดความสมดุลในสองพื้นที่ อากาศจากพื้นที่หนึ่งจึงเคลื่อนไปยังอีกพื้นที่ เราเรียกการเคลื่อนที่ของอากาศนี้ว่า “ลม” โดยลมจะพัดจากบริเวณที่มีความกดอากาศสูง (อุณหภูมิต่ำ) ไปยังบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ (อุณหภูมิสูง) หรือทำความเข้าใจง่ายๆ ว่าลมพัดจากอากาศเย็นไปยังอากาศร้อน

สาเหตุที่เป็นเช่นนั้นก็เพราะ เมื่อความร้อนจากดวงอาทิตย์สาดส่องลงมายังโลก อะตอมและโมเลกุลในอากาศบริเวณที่ได้รับความร้อนจะขยายตัวออกจากกัน และเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว ผลที่ได้คืออากาศจะลอยสูงขึ้น และทำให้ความกดอากาศในบริเวณนั้นลดต่ำลงไปด้วย ในขณะที่อากาศเย็นจากบริเวณใกล้เคียงได้รับความร้อนน้อยกว่า อะตอมและโมเลกุลยังคงจับตัวกัน ส่งผลให้มวลของมันหนักและไม่ลอยขึ้นสูง จึงมีความกดอากาศในบริเวณนั้นมากกว่าพื้นที่ที่อากาศร้อน ความกดอากาศที่มากกว่าจะเคลื่อนเข้ามาแทนที่เกิดเป็นลมขึ้น โดยการหมุนเวียนของกระแสอากาศนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในทุกพื้นที่ของผิวโลก ยิ่งมีความแตกต่างกันของสองบริเวณมากกระแสลมที่พัดก็จะยิ่งแรง แต่หากความต่างมีน้อยก็จะปรากฏเป็นสายลมพัดอ่อนๆ

(ทำความเข้าใจการเกิดพายุผ่านอนิเมชั่น)

สำหรับพายุปาบึก เมื่อผิวของมหาสมุทรบริเวณหนึ่งมีอุณหภูมิสูงมากกว่า 26.5 องศาเซลเซียส อากาศร้อนจะลอยตัวสูงขึ้นและพาเอาไอน้ำจากทะเลขึ้นไปด้วย ไอน้ำจะลอยสะสมจนกลายเป็นเมฆบนชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ และรวมตัวกันจนมีขนาดใหญ่มากขึ้น ไอน้ำที่สะสมเปลี่ยนเมฆเป็นเมฆฝนฟ้าคะนอง ที่ด้านล่างอากาศเย็นรอบๆ จะไหลเข้ามาแทนที่บริเวณใจกลางที่มีอุณหภูมิสูง ทว่าด้วยแรงคอริออลิส แรงเสมือนซึ่งเกิดจากการที่โลกหมุนรอบตัวเอง ส่งผลให้อากาศเย็นเคลื่อนที่เข้าไปแบบเฉียงก่อให้เกิดรูปแบบการหมุนของอากาศ หรือที่เรียกกันว่าพายุกำลังอ่อนก่อนจะทวีความรุนแรงและเพิ่มขนาดใหญ่ขึ้น วัฏจักรเช่นนี้ดำเนินวนไปเรื่อยๆ เพราะมีไอน้ำทะเลเป็นตัวหล่อเลี้ยง และเมื่อพายุพัดขึ้นสู่ฝั่งก็จะเริ่มอ่อนกำลังลง

พายุที่เกิดขึ้นในซีกโลกเหนือจะมีทิศทางการหมุนทวนเข็มนาฬิกา ส่วนพายุในซีกโลกใต้จะหมุนตามเข็มนาฬิกา อันเนื่องมาจาก “แรงคอริออลิส” ที่เกิดขึ้นเพราะโลกหมุนรอบตัวเองจากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออก ลองจินตนาการดูว่าเราต้องการร่อนเครื่องบินกระดาษจากเส้นศูนย์สูตรไปยังขั้วโลกเหนือ เครื่องบินกระดาษลำนั้นจะไม่เดินทางขึ้นเหนือเป็นเส้นตรง อิทธิพลของแรงจะส่งผลให้เครื่องบินเฉียงไปทางทิศตะวันออก และในทางกลับกัน หากต้องการร่อนเครื่องบินกระดาษจากเส้นศูนย์สูตรไปยังขั้วโลกใต้ เครื่องบินลำนั้นก็จะเฉียงไปยังทิศตะวันออกเช่นกัน จากการที่โลกหมุนอยู่ตลอดเวลา

(ทำความเข้าใจอิทธิพลของแรงคอริออลิสที่มีต่อพายุผ่านอนิเมชั่น)

แล้วเราจะทราบได้อย่างไรว่าพายุหมุนที่กำลังเกิดขึ้นจะมุ่งหน้าไปทางไหน? ในเขตร้อน ตั้งแต่บริเวณเส้นศูนย์สูตรไปจนถึงเส้นทรอปิกออฟแคนเซอร์ (Tropic of Cancer) ในซีกโลกเหนือ และตั้งแต่เส้นศูนย์สูตรไปจนถึงเส้นทรอปิกออฟแคปริคอร์น (Tropic of Capricorn) ในซีกโลกใต้ ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อทิศทางของพายุคือ “ลมค้า” (Trade Wind) ลมประจำปีที่พัดจากทิศตะวันออกไปยังทิศตะวันตก อิทธิพลจากลมนี้จะส่งผลให้พายุเคลื่อนที่จากทิศตะวันออกไปยังทิศตะวันตกด้วย เช่น หากพายุเกิดขึ้นในมหาสมุทรแอตแลนติก นั่นหมายความว่าลมค้าที่พัดมาจากทวีปแอฟริกาจะพัดพาพวกมันให้เดินทางไปยังทะเลแคริบเบียน และชายฝั่งอเมริกา หากลมค้ามีกำลังแรง นักพยากรณ์อากาศจะสามารถทำนายได้แม่นยำขึ้นว่าพายุจะเคลื่อนที่ไปทางไหน

ส่วนในเขตถัดมา หรือที่เรียกว่า เขตละติจูดกลาง ซึ่งครอบคลุมบริเวณที่ตั้งแต่เส้นทรอปิกออฟแคนเซอร์ถึงเส้นอาร์กติกเซอร์เคิลในซีกโลกเหนือ และตั้งแต่เส้นทรอปิกออฟแคปริคอร์นถึงเส้นแอนตาร์กติกเซอร์เคิลในซีกโลกใต้ พายุจะถูกผลักดันโดย “ลมเวสเทอลีส์” (Westerlies Wind) แทน ซึ่งพัดจากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออก ตรงกันข้ามกับลมค้า ดังนั้นพายุจึงเคลื่อนจากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออกด้วยเช่นกัน อย่างไรก็ดีลมประจำปีเหล่านี้เป็นเพียงแค่ปัจจัยหนึ่งเท่านั้น

อีกปัจจัยสำคัญคือ “ความกดอากาศ” ดังที่ทราบดีว่าลมเคลื่อนจากความกดอากาศสูงไปยังความกดอากาศต่ำ ดังนั้นบริเวณไหนที่มีความกดอากาศต่ำจึงยิ่งดึงดูดพายุให้เดินทางเข้าหาด้วยเช่นกัน ในขณะที่บริเวณที่มีความกดอากาศสูงกลับช่วยผลักพายุให้ออกไป ยกตัวอย่าง “บริเวณความกดอากาศสูงเบอร์มิวดา” (Bermuda High) ที่มักเกิดขึ้นทางตอนเหนือของมหาสมุทรแอตแลนติก หากหย่อมความกดอากาศสูงเกิดขึ้นในตำแหน่งที่ค่อนไปทางตะวันออก ขอบของหย่อมความกดอากาศสูงก็จะช่วยผลักพายุให้ขึ้นไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ส่งผลให้พายุที่เกิดขึ้นไม่พัดเข้าชายฝั่งสหรัฐฯ ทว่าหากหย่อมความกดอากาศสูงนี้เกิดขึ้นค่อนไปทางตะวันตก หรือใกล้ชายฝั่งสหรัฐฯ มาก สิ่งที่เกิดขึ้นจะกลับกลายเป็นว่าการมีอยู่ของบริเวณความกดอากาศนี้จะขวางกั้นไม่ให้พายุเดินทางขึ้นเหนือ และส่งผลให้พายุพัดขึ้นฝั่งเข้าถล่มคิวบา, อ่าวเม็กซิโก ไปจนถึงรัฐฟลอริดาแทน

(อนิเมชั่นแสดงอิทธิพลจากหย่อมความกดอากาศสูงเบอร์มิวด้าที่มีต่อการเดินทางของพายุ)

“แรงคอริออลิส” ก็มีผลต่อการเดินทางของพายุ นอกเหนือจากส่งผลให้พายุหมุนทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือ และตามเข็มนาฬิกาในซีกโลกใต้แล้ว แรงคอริออลิสยังทำให้พายุที่เดินทางจากทิศตะวันออกไปยังทิศตะวันตกมีแนวโน้มที่จะเป๋ขึ้นไปทางเหนืออีกด้วย นักวิทยาศาสตร์เรียกสิ่งนี้ว่า “การเลื่อนเบตา” (Beta Drift) เนื่องจากยิ่งละติจูดสูงขึ้นจากเส้นศูนย์สูตรเรื่อยๆ แรงคอริออลิสก็ยิ่งมากขึ้นตาม ส่งผลให้พายุถูกแรงคอริออลิสผลัก ในขณะเดียวกันก็ได้รับอิทธิพลจากลมประจำปีเช่นกัน ผลที่เกิดขึ้นคือพายุในซีกโลกเหนือจะมีแนวโน้มเคลื่อนไปในทิศตะวันตกเฉียงเหนือ ส่วนในซีกโลกใต้ พายุก็จะเคลื่อนเป๋ไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้

ปัจจัยเหล่านี้ช่วยให้นักพยากรณ์อากาศสามารถทำนายการเดินทางของพายุได้ ยกตัวอย่างเช่น หากพายุลูกนั้นเคลื่อนจากทิศตะวันออกไปยังทิศตะวันตก เมื่อออกจากเขตร้อน และเข้าสู่เขตละติจูดกลาง ลมเวสเทอลีส์ก็จะเปลี่ยนทิศทางของมัน ส่งผลให้พายุเปลี่ยนเส้นทางจากทิศตะวันตกไปเป็นทิศตะวันออก หรือทิศตะวันออกเฉียงเหนือแทน ทั้งนี้การพยากรณ์เส้นทางของพายุลูกนั้นๆ ไม่สามารถคาดการณ์ได้แน่นอน ขนาดของพายุ, ลมกรด (Jet Stream), การเดินทางขึ้นฝั่ง ไปจนถึงพายุลูกอื่นๆ ฯลฯ ล้วนมีผลต่อเส้นทางพายุ ดังนั้นนักพยากรณ์อากาศจึงต้องติดตามความเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

(ติดตามข้อมูลพื้นที่เสี่ยงเผชิญกับคลื่นพายุซัดฝั่งเพิ่มได้ ที่นี่)

อ่านเพิ่มเติม

พายุฝุ่น ที่เกิดขึ้นในอินเดีย เหตุใดจึงส่งผลถึงตาย?

แหล่งข้อมูล

Incredible Technology: How to Forecast Severe Storms

Hurricane Movement

Hurricane Movement – Window to the Universe

Cloud Lovers : ‘พายุหมุนเขตร้อน’จะเคลื่อนไปไหน อะไรกำหนด? : โดย บัญชา ธนบุญสมบัติ