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?

ขณะนี้หลายจังหวัดในภาคใต้ของประเทศไทยกำลังเตรียมรับมือกับการมาถึงของ “พายุโซนร้อนปาบึก” คาดกันว่าอิทธิพลของพายุซึ่งส่งผลให้เกิดฝนตกหนัก น้ำท่วม และคลื่นสูงจะกระทบในหลายพื้นที่ตั้งแต่วันที่ 3 – 5 มกราคม 2562 โดยวันที่ 4 มกราคมจะเป็นวันที่ได้รับผลกระทบรุนแรงมากที่สุด เมื่อพายุปาบึกพัดจากอ่าวไทยขึ้นสู่ฝั่ง นักพยากรณ์อากาศ ประเมินว่าพายุลูกนี้น่าจะมีความรุนแรงอยู่ที่ 90 กิโลเมตรต่อชั่วโมง สร้างความกังวลว่าผลกระทบที่เกิดขึ้นอาจซ้ำรอยกับเหตุการณ์พายุโซนร้อนแฮเรียตที่ถล่มแหลมตะลุมพุก อำเภอปากพนัง จังหวัดนครศรีธรรมราช เมื่อปี 2505 ทั้งยังเป็นพายุที่รุนแรงที่สุดในรอบ 30 ปี นับตั้งแต่พายุไต้ฝุ่นเกย์พัดทำลายจังหวัดประจวบคีรีขันธ์ และชุมพร เมื่อปี 2532

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

ฮัมมิงเบิร์ด วิหคสายฟ้า

เรื่อง เบรนแดน บอร์เรลล์ ภาพถ่าย อานันท์ วรมา ในการตามหานกขนาดเล็กที่สุดในโลก เรามายังเมืองปัลปีเต ประเทศคิวบา คริสโตเฟอร์ คลาร์ก นักปักษีวิทยา มีข้าวของเต็มรถให้ยกลง ทั้งกล้องถ่ายภาพ อุปกรณ์บันทึกเสียง และกรงโปร่งใสรูปทรงลูกบาศก์ ภายในเวลาไม่กี่นาทีที่มาถึง คลาร์กก็หมุนตัววนไปวนมา เขาพยายามติดตามเส้นทางการบินของ “กระสุนติดปีก” ตัวหนึ่ง ขณะมันพุ่งหวือจากดอกไม้ช่อหนึ่งไปยังอีกช่อหนึ่ง ตอนที่นกฮัมมิงเบิร์ดแวะเติมเชื้อเพลิงรสหอมหวานจากดอกไม้ ปีกของมันกระพือต่อเนื่องเห็นเป็นสีเทาพร่ามัว รวดเร็วเกินกว่าดวงตามนุษย์จะแยกแยะได้ ขนาดร่างกายที่ขาดหายไปของมัน ได้รับการชดเชยด้วยความกระตือรือร้น เมื่อมันเห็นว่ามีผู้มาเยือนในถิ่นของมันเป็นนกเพศเมียตัวงามอยู่ในกรงโปร่งใสที่คลาร์กนำมาวางบนหลังคาสังกะสี แม้นกเพศผู้จะสังเกตเห็นกรงขังนกเพศเมีย แต่นั่นก็ไม่ได้ทำให้ความกระตือรือร้นของมันลดน้อยลงเลย มันโผจากคอนบนกิ่งไม้ บินลอยตัวนิ่งอยู่กลางอากาศ และส่งเสียงรัวๆไปยังทิศทางที่นกเพศเมียอยู่ มันไต่ระดับสูงขึ้นไปอีก จนกระทั่งเห็นเป็นจุดเล็กๆบนท้องฟ้าที่มีเมฆปกคลุม จากนั้นมันพุ่งตัวไปข้างหน้าเหมือนรถไฟเหาะที่ขึ้นไปถึงจุดสูงสุด แล้วทิ้งตัวดิ่งพสุธาลงมา เพียงชั่วครู่เดียว การแสดงผาดโผนท้าความตายก็เกิดขึ้นอีกครั้ง คือไต่ระดับขึ้นไป ทิ้งตัวดิ่งลงมา แล้วโผขึ้น การทิ้งตัวดิ่งเหล่านี้กินเวลาแค่หนึ่งวินาที จากนั้นมันก็หายตัวไป และร่องรอยเพียงอย่างเดียวของเส้นทางที่มันบินผ่าน คือใบไม้ที่สั่นไหวจากการเคลื่อนที่ของมัน แม้จะตั้งใจจ้องมองการเกี้ยวพาราสีนี้ แต่ผมก็ไม่เห็น คลาร์กก็ไม่เห็นเช่นกัน แต่เขาทำอะไรที่ดีกว่านั้น เขาบันทึกการเกี้ยวพาราสีนี้ด้วยกล้องถ่ายภาพความเร็วสูงซึ่ง     แต่ละวินาทีถ่ายได้ 500 […]

ชีวิตที่ไม่ได้เลือกของคนผิวเผือก

ในบางสังคม มีความเชื่อกันว่าอวัยวะของคนผิวเผือกเกี่ยวข้องกับเวทมนตร์และโชคลาง นั่นทำให้ชีวิตของผู้มีภาวะผิวเผือกยากลำบากกว่าเดิม เมื่ออวัยวะของพวกเขาเป็นที่ต้องการในตลาดมืด

ค้นพบอวัยวะใหม่ของมนุษย์ “Interstitium”

อวัยวะดังกล่าวมีชื่อว่า interstitium มันอยู่ใต้ผิวหนังของพวกเราก่อนที่จะถึงอวัยวะภายใน การค้นพบครั้งนี้อาจมีส่วนช่วยรักษาการแพร่กระจายของโรคมะเร็งในอนาคต

วิทยาศาสตร์น่ารู้ : 10 ตัวการที่ก่อมลพิษทางอากาศสูงสุด

มลพิษทางอากาศไม่ได้เกิดขึ้นจากคาร์บอนไดออกไซด์เพียงอย่างเดียวเท่านั้น มาทำความรู้จักกับตัวการอื่นๆ ที่สามารถพบได้ในชีวิตประจำวันและเป็นอันตรายต่อสุขภาพของคุณเช่นกัน