พายุทะเลทราย เกิดขึ้นได้อย่างไร ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และมนุษย์อย่างไร

พายุทะเลทราย (Sandstorm)

เมื่อช่วงสัปดาห์ที่ผ่านมา สำนักข่าวต่างประเทศต่างรายงานเรื่องกรุงปักกิ่ง ประเทศจีน ถูกปกคุลมด้วย พายุทะเลทราย ซึ่งรุนแรงที่สุดในรอบสิบปี

พายุทะเลทราย (Sandstorm) คือ หนึ่งในปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นจากกระแสลมในเขตทะเลทราย โดยเฉพาะในพื้นที่ของทะเลทรายซาฮารา (Sahara Desert) และยังเป็นปรากฏการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งเช่นเดียวกับพายุฝุ่น (Dust Storm) ที่ก่อตัวขึ้นในเขตภูมิอากาศแห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้ง (Arid and Semi-Arid Zone) ของภูมิภาคต่าง ๆ ทั่วโลกจากอิทธิพลของพายุฝนฟ้าคะนอง (Thunderstorm) ที่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของกระแสลมอย่างรุนแรงในบริเวณกว้าง ซึ่งหอบเอาอนุภาคแขวนลอย ฝุ่นละออง และเม็ดทรายที่สูญเสียความชุ่มชื้นเดินทางไปในชั้นบรรยากาศหลายพันกิโลเมตร

พายุทะเลทราย, ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ, ภัยพิบัติ, พายุทราย, ทะเลทราย
พายุทรายปี 2015 ในตะวันออกกลาง / ภาพถ่าย : NASA

การก่อตัวของพายุทะเลทราย

พายุทรายมักก่อตัวขึ้นในช่วงฤดูแล้งตามบริเวณที่ราบในเขตทะเลทราย ซึ่งความแห้งแล้งทำให้เม็ดดินและเม็ดทรายสูญเสียความชื้นที่ยึดโครงสร้างของอนุภาคต่างให้เกาะติดกันเป็นกลุ่มก้อน และจากความร้อนเหนือพื้นทรายที่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของมวลอากาศและกระแสลมอย่างรุนแรง ฝุ่นละอองและอนุภาคทรายที่มีลักษณะ ขนาด และน้ำหนักแตกต่างกันจึงพร้อมที่จะถูกพัดพาขึ้นไปในอากาศ โดยมีความเร็วลมและลักษณะโครงสร้างของพื้นผิวภูมิประเทศเป็นตัวกำหนดการเคลื่อนที่และความหนาแน่นของพายุทะเลทราย ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว พายุทรายอาจก่อตัวเพียงไม่กี่ชั่วโมงหรืออาจคงอยู่ยาวนานเป็นสัปดาห์ และอาจมีความสูงตั้งแต่ 3 เมตรไปจนถึง 15 เมตรจากพื้นดิน สามารถหอบเอาฝุ่นละอองและเม็ดทรายที่หนาหนักขึ้นไปในอากาศหลายเมตริกตันเคลื่อนที่ไปตามภูมิประเทศต่าง ๆ จนก่อให้เกิดภูมิประเทศที่แปลกตาหรือเกิดเนินทรายลูกใหม่ขึ้น เมื่อพายุดังกล่าวสงบลง

นอกจากนี้ เมื่อถูกพาให้เคลื่อนที่ไปกับกระแสลม เม็ดทรายที่มีขนาดและน้ำหนักมากกว่าฝุ่นละอองในอากาศจะไม่ได้ลอยตัวอยู่เหนือพื้นดินเพียงอย่างเดียว แต่แนวการเคลื่อนที่ของเม็ดทรายมีความโค้ง มีการตกกระทบขึ้น-ลงกับพื้นดินเป็นระยะ ดังนั้น การเคลื่อนไปตามแรงลมของเม็ดทรายจึงมีลักษณะคล้ายกับการกระดอน (Saltation) และมีเม็ดทรายบางส่วนที่อยู่บนพื้นก็จะมีการเคลื่อนที่โดยการกลิ้ง (Surface Creep) ไปตามแรงลมที่ทำให้เกิดการเสียดสี (Abrasion) และการสึกกร่อน (Attrition) หรือที่เรียกว่า “กระบวนการกษัยการ” (Wind Erosion) ที่ทำให้เกิดการพังทลายของพื้นดินและทำให้ตะกอนหรืออนุภาคดังกล่าวมีขนาดเล็กลง ต่างจากการเคลื่อนที่ของฝุ่น (Suspension) ที่มีขนาดและมีมวลเบากว่า จึงถูกกระแสลมพัดพาไปได้ไกล สามารถยกตัวสูงขึ้นลอยสู่บรรยากาศ ดังนั้น ในบางครั้งพายุฝุ่นที่ก่อตัวขึ้นในทะเลทรายซาฮารายังสามารถหอบเอาฝุ่นละอองไปตกไกลถึงประเทศอังกฤษเลยทีเดียว

พายุทะเลทราย, ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ, ภัยพิบัติ, พายุทราย, ทะเลทราย
การเคลื่อนที่ของอนุภาคขนาดต่าง ๆ / ภาพถ่าย : Springer Nature Singapore Pte Ltd

ผลกระทบจากพายุทะเลทราย

สุขภาพของมนุษย์ : ขนาดของอนุภาคฝุ่นเป็นปัจจัยสำคัญที่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ ทั้งอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่า 10 ไมครอน (µm) ที่สามารถทำให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวหนังและเยื่อบุดวงตา หรืออนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน (µm) ที่สามารถทำให้เกิดอันตรายต่อทั้งทางเดินและระบบหายใจ สามารถแทรกซึมลึกเข้าไปถึงในระบบภายในร่างกายและเข้าสู่กระแสเลือด เป็นสาเหตุของโรคภัยและความผิดปกติของระบบภายในต่าง ๆ นอกจากนี้ ฝุ่นละอองที่เกิดขึ้นในสภาพอากาศร้อนและแห้งแล้ง ยังเป็นตัวการที่ทำให้เกิดสภาวะที่เอื้ออำนวยต่อการติดเชื้อแบคทีเรียอีกด้วย

สังคมและสิ่งแวดล้อม : ถึงแม้ฝุ่นผงและอนุภาคบนพื้นผิวโลกจะนับเป็นแหล่งของแร่ธาตุที่สำคัญต่อระบบนิเวศต่าง ๆ อย่างเช่น ฝุ่นจากทะเลทรายซาฮาราที่สามารถช่วยเสริมสร้างความอุดมสมบูรณ์ให้แก่ป่าอเมซอน แต่อย่างไรก็ตาม ฝุ่นละอองจากพายุเหล่านี้เป็นตัวการที่ก่อให้เกิดความเสียหายมากมายต่อสังคมและสิ่งแวดล้อม ทั้งเป็นตัวการที่ทำลายผลผลิตและพื้นที่ทางการเกษตรของชาวบ้าน ทำให้เกิดการพังทลายของดิน ขัดขวางการไหลของลำน้ำ ส่งผลกระทบต่อคุณภาพน้ำในแม่น้ำและลำธาร รวมไปถึงการขัดขวางวิสัยทัศน์และการคมนาคมอีกด้วย

สืบค้นและเรียบเรียง
คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ


ข้อมูลอ้างอิง

Crystal Wicker – http://www.weatherwizkids.com/?page_id=1333
ฟิสิกส์ราชมงคล – http://www.rmutphysics.com/charud/naturemystery/sci3/geology/12/index_ch_12-2.htm
World Meteorological Organization (WMO) – https://public.wmo.int/en/our-mandate/focus-areas/environment/SDS


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : การกลายสภาพเป็นทะเลทราย (Desertification)

เรื่องแนะนำ

ความอุดมสมบูรณ์ของดิน และการปรับปรุงดิน

ความอุดมสมบูรณ์ของดิน และการปรับปรุงดิน จำเป็นสำหรับการเพาะปลูกพืชของมนุษย์ ดิน (Soil) คือหนึ่งในทรัพยากรทางธรรมชาติที่สำคัญต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิตทั้งหลายบนโลก เนื่องจากดินนับเป็นปัจจัยพื้นฐานในการดำรงชีวิตของพืช ซึ่งเป็นผู้ผลิตอาหารและแหล่งอาหารลำดับที่หนึ่ง ในระบบนิเวศ รวมถึงการเป็นแหล่งที่อยู่อาศัย แหล่งกักเก็บน้ำ และยังเป็นรากฐานของการเพาะปลูกและการทำเกษตรกรรมของมนุษย์อีกด้วย มนุษย์จึงใช้ประโยชน์จาก ความอุดมสมบูรณ์ของดิน และเรียนรู้วิธีการปรับปรุงดินให้เหมาะสมกับพืชที่เพาะปลูก ดังนั้น ความอุดมสมบูรณ์ของดิน (Soil Fertility) ทั้งในด้านขององค์ประกอบ ชนิดและปริมาณของแร่ธาตุ รวมถึงสถานะของสารอาหารต่าง ๆ ที่ปรากฏอยู่ในดิน จึงนับเป็นตัวชี้วัดถึงผลิตภาพ (Soil Productivity) หรือความสามารถในการให้ผลผลิตของพืชอีกด้วย เมื่อธาตุอาหารในดินอยู่ในรูปที่พืชสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้โดยตรงมีปริมาณที่เหมาะสม พืชจึงสามารถเจริญเติบโตและให้ผลผลิตได้ดี ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของสมดุลภายในระบบนิเวศที่จำเป็นต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ แต่ในปัจจุบัน การเพาะปลูกและการทำเกษตรกรรมในรูปแบบอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เพื่อผลิตทั้งอาหารคนและอาหารสัตว์ รวมไปถึงการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดิน เพื่อการพัฒนาในด้านต่าง ๆ ได้ส่งผลให้ความอุดมสมบูรณ์ของดินลดลง ดินในธรรมชาติเกิดการเปลี่ยนแปลงทั้งในด้านคุณสมบัติทางเคมี กายภาพ และชีวภาพ เช่น ปริมาณอินทรียวัตถุ (Organic Matter) ลดลง ส่งผลให้ความสามารถในการกักเก็บธาตุอาหารพืชของดินลดลง ดินมีความสามารถในการอุ้มน้ำลดลง ดินมีความเป็นกรด-ด่างเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งส่งผลต่อการดูดซับธาตุอาหารของพืช เป็นต้น ในธรรมชาติ ดินนับเป็นแหล่งสะสมธาตุอาหารหลักของพืช มีแร่ธาตุถึง […]

ธาตุกัมมันตรังสี (Radioactive Element)

ธาตุบางชนิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งธาตุที่มีมวลอะตอมสูง มีความสามารถในการแผ่รังสีออกมาได้เองอย่างต่อเนื่อง โดยปรากฏการณ์การแผ่รังสีที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่า กัมมันตภาพรังสี ขณะที่ธาตุดังกล่าวเรียกว่า ธาตุกัมมันตรังสี ธาตุกัมมันตรังสี (Radioactive Element) คือธาตุที่มีองค์ประกอบภายในนิวเคลียส (Nucleus) ไม่เสถียร ส่งผลให้เกิดการสลายตัว หรือการปล่อยรังสีของธาตุอยู่ตลอดเวลา เนื่องจากปรากฏการณ์การแผ่รังสีของธาตุเป็นกระบวนการปรับสมดุล เพื่อสร้างความเสถียรภายในธาตุ ซึ่งในธรรมชาติ ธาตุกัมมันตรังสีมักเป็นธาตุที่มีมวลมากหรือมีเลขอะตอมสูงเกินกว่า 82 เช่น เรเดียม (Radium) ที่มีเลขมวลอยู่ที่ 226 และเลขอะตอม 88 หรือยูเรเนียม (Uranium) มีเลขมวลอยู่ที่ 238 และเลขอะตอม 92 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี ธาตุกัมมันตรังสีค้นพบครั้งแรกในปี 1896 โดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส อองตวน อองรี แบ็กเกอเรล (Antoine Henri Becquerel) จากความบังเอิญที่เขานำฟิล์มถ่ายรูปวางไว้ใกล้เกลือโพแทสเซียมยูเรนิลซัลเฟต ซึ่งสร้างรอยดำบนแผ่นฟิล์มเสมือนการถูกแสงผ่านเข้าไป เขาจึงเชื่อว่ามีรังสีพลังงานสูงบางชนิดปลดปล่อยออกมาจากเกลือยูเรเนียมก้อนนั้น นอกจากนี้ เขาทำการทดลองกับสารประกอบของยูเรเนียมชนิดอื่น ต่างให้ผลลัพธ์ไปในทิศทางเดียวกัน โดยหลังจากการค้นพบดังกล่าวเพียง 2 ปี มารี คูรี (Marie Curie) […]

แกะสามารถจดจำใบหน้าคนได้

คุณจำหน้าคนเก่งแค่ไหน? หากใช่ คุณอาจจะต้องแปลกใจที่พบว่าสัตว์เองก็มีความสามารถในลักษณะนี้เช่นกัน ที่มหาวิทยาลัยแคมบริดจ์ นักสรีรศาสตร์ได้ทำการทดลองกับแกะ ผลการทดลองทำให้พวกเขาประหลาดใจเพราะแกะที่ดูเอื่อยเฉื่อยเหล่านี้มีความสามารถในการจดจำใบหน้าเช่นเดียวกับมนุษย์และไพรเมตอื่นๆ พวกเขาทำการทดลองโดยฉายภาพใบหน้าของมนุษย์ 2 ใบหน้าเปรียบเทียบกัน และใช้รางวัลเป็นตัวล่อให้แกะเลือก 80% ของแกะที่เข้าร่วมการทดลองเลือกใบหน้าได้ถูกต้อง และเมื่อทีมวิจัยลองเปลี่ยนภาพเป็นภาพใหม่ของใบหน้าคนดังคนเดิมพวกเขาพบว่าแกะเลือกได้ถูกต้องแม่นยำน้อยลง แต่ยังอยู่ในเกณฑ์ที่จดจำความต่างของใบหน้าได้ใกล้เคียงกับมนุษย์ สุดท้ายนี้ทีมนักวิจัยฉายภาพของผู้ฝึกพวกมันขึ้นเคียงกับใบหน้าแปลกหน้า และพบว่าแกะเลือกใบหน้าคุ้นเคยกว่าคือหน้าของผู้ฝึก ข้อมูลที่ได้นี้จะถูกนำไปพัฒนา ซึ่งนักวิจัยคาดว่าน่าจะเป็นประโยชน์ต่อการรักษาและป้องกันภาวะความจำเสื่อมในมนุษย์ เช่น โรคฮันติงตัน โรคที่เกิดจากการเสื่อมของระบบประสาทส่วนกลาง/สมอง จนทำให้เกิดภาวะสมองเสื่อมเป็นต้น   อ่านเพิ่มเติม : วิทยาศาสตร์ว่าด้วยการจูบ, วิทยาศาสตร์ว่าด้วยการร้องไห้