นักพยากรณ์อากาศทราบได้อย่างไรว่าพายุจะเดินทางไปไหน? - National Geographic

นักพยากรณ์อากาศทราบได้อย่างไรว่าพายุจะเดินทางไปไหน?

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)

นักพยากรณ์อากาศ
ภาพความเสียหายจากพายุเกย์ที่เข้าพัดถล่มภาคใต้ของไทยเมื่อปี 2532
ขอบคุณภาพจาก ฐานข้อมูลภาพมติชน เผยแพร่ลงใน https://www.silpa-mag.com/this-day-in-history/article_3913

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

นักพยากรณ์อากาศ
แผนที่แสดงตำแหน่งของลมค้า (สีเหลืองและสีน้ำตาล) และลมเวสเทอลีส์ (สีฟ้า)
ขอบคุณภาพจากวิกิพีเดีย

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

แผนที่จากจิสด้าแสดงพื้นที่ที่มีภูมิประเทศต่ำกว่าระดับ 0.5 เมตร (สีแดง) ซึ่งมีความเสี่ยงที่จะเกิดคลื่นพายุซัดฝั่ง หรือ storm surge มากกว่าพื้นที่อื่นๆ จากอิทธิพลของพายุปาบึก
ขอบคุณภาพจาก สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ

(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

 

เรื่องแนะนำ

ชมคลิปวิดีโอที่เผยกลไกการทำงานอันน่าทึ่งของปีกเต่าทองเป็นครั้งแรก

22 พฤษภาคม 2017 เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถมองเห็นกลไกการทำงานภายในปีกของเต่าทองได้อย่างชัดเจน ปีกของเต่าทองซึ่งเป็นแมลงในอันดับ Coleoptera (ด้วงชนิดต่างๆ) มีความยืดหยุ่นมากพอที่จะพับเก็บได้อย่างซับซ้อนน่าทึ่ง แต่แข็งแรงพอสำหรับใช้บิน ปกติแล้ว กระบวนการพับปีก (ชั้นใน) จะถูกซ่อนไว้เบื้องหลังปีกซึ่งมีลักษณะเป็นเกราะแข็ง (elytra เอกพจน์คือ elytron) ซึ่งเป็นปีกคู่แรกของแมลงเหล่านี้ และมีสีสันโดดเด่นเป็นเอกลักษณ์ เช่น แดง และดำ นักวิทยาศาสตร์สร้างปีกแข็งเทียมขึ้นแล้วนำไปติดไว้กับตัวแมลงเพื่อเผยกระบวนการพับปีกชนิดที่ทำให้เราเห็นรายละเอียดอันน่าทึ่ง การศึกษาการออกแบบและกลไกแห่งโลกธรรมชาตินี้อาจนำไปสู่การพัฒนาวิทยาการทางวิศวกรรมศาสตร์ของมนุษย์ให้ดีขึ้น   อ่านเพิ่มเติม : อะไรคือกุญแจสำคัญที่ทำให้ฉลามมาโกครีบสั้นเป็นฉลามที่รวดเร็วที่สุด?, แมลงสาบมีดีอะไรถึงอยู่มาได้หลายล้านปี ชมคลิปวิดีโอที่เผยความทรหดทนทายาดของสัตว์ที่ได้ชื่อว่า อึดที่สุดชนิดหนึ่งในโลก

ความลับเบื้องหลังความงาม ทำไมใครๆ ก็ชอบคนสวย?

การมองคนสวยคนหล่อสร้างความพึงพอใจ สิ่งนี้เกี่ยวพันกับระบบการให้รางวัลแก่สมองไม่ต่างไปจากการกินขนมหวาน ด้านผู้เชี่ยวชาญวิวัฒนาการมองว่า ความหน้าตาดีถูกเชื่อมโยงเข้ากับการมีพันธุกรรมที่ดีด้วย ใครๆ จึงพากันชมชอบ

การเจริญเติบโตของพืช : การงอกของเมล็ด

การงอกของเมล็ด จำเป็นต้องอาศัยปัจจัยภายนอกที่เหมาะสม จึงสามารถส่งผลให้เกิดกระบวนการงอกของเมล็ดได้ การงอกของเมล็ด ต้องได้รับสภาพแวดล้อมภายนอกที่เหมาะสมมากระตุ้นการเปลี่ยนแปลงภายในเมล็ด ซึ่งเกี่ยวข้องกับหลายกระบวนการ เริ่มตั้งแต่เมล็ดมีการดูดน้ำเพื่อทำให้เซลล์ได้รับน้ำเข้าไป จึงเริ่มมีการทำงานของเอนไซม์สำหรับย่อยอาหารที่เก็บสะสมไว้ในการพัฒนาของต้นกล้า ปัจจัยในการงอกของเมล็ด 1. การมีชีวิตของเมล็ด นับว่าเป็นปัจจัยสำคัญในการเพาะเมล็ด สาเหตุที่เมล็ดไม่สมบูรณ์ หรือมีอายุสั้น อาจเนื่องจากการเจริญเติบโตของเมล็ดไม่เหมาะสมขณะที่ยังอยู่บนต้นแม่ หรือเนื่องจากได้รับอันตราย ขณะทำการเก็บเกี่ยว หรือขบวนการในการผลิตเมล็ดไม่ดีพอ (อ่านเพิ่มเติม: การสร้างเล็ดของพืชดอก) 2. สภาพแวดล้อมในขณะเพาะ เมล็ดต้องอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม ดังนี้ น้ำ เป็นตัวทำให้เปลือกเมล็ดอ่อนตัว และเป็นตัวทำละลายอาหารสะสมภายในเมล็ด ที่อยู่ในสภาวะที่เป็นของแข็ง ให้เปลี่ยนเป็นของเหลว และเคลื่อนที่ได้ ทำให้จุดเจริญของเมล็ดนำไปใช้ได้ แสง เมล็ดเมื่อเริ่มงอก จะมีทั้งชนิดที่ต้องการแสง ชอบแสง และไม่ต้องการแสง ส่วนใหญ่เมล็ดเมื่อเริ่มงอก จะไม่ต้องการแสง ดังนั้น การเพาะเมล็ดโดยทั่วไป จึงมักกลบดินปิดเมล็ดเสมอ แต่แสงจะมีความจำเป็น หลังจากที่เมล็ดงอกแล้ว ขณะที่เป็นต้นกล้า แสงที่พอเหมาะจะทำให้ต้นกล้าแข็งแรง และเจริญเติบโตได้ดี อุณหภูมิ อุณหภูมิที่เหมาะสม ช่วยให้เมล็ดดูดน้ำได้เร็วขึ้น กระบวนการใน การงอกของเมล็ด เกิดขึ้นเร็ว และช่วยให้เมล็ดงอกได้เร็วขึ้น อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับพืชแต่ละชนิด จะไม่เท่ากัน […]