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

เลเซอร์ : เทคโนโลยีเพื่อภาพคมชัดจากเบื้องบน

เลเซอร์ : เทคโนโลยีเพื่อภาพคมชัดจากเบื้องบน ภาพถ่ายดาวเทียมช่วยให้เราเห็นโลกจากเบื้องบน แต่เทคโนโลยีที่อยู่ใกล้โลกอย่าง เลเซอร์ กลับช่วยให้เรามองเห็นรายละเอียดได้มากกว่า และนี่คือที่มาของนวัตกรรมเพื่อเมืองที่อาศัยเลเซอร์ในการสร้างภาพ เทคโนโลยีสำรวจทางอากาศที่เรียกว่าไลดาร์ (LIDAR ย่อมาจาก Light Detection and Ranging) ทำงานโดยการยิงแสงเลเซอร์จากเครื่องบิน เฮลิคอปเตอร์ หรือโดรน จากนั้นเครื่องมือจะรับข้อมูลที่สะท้อนกลับจากพื้นผิวเบื้องล่าง ในอดีต ความละเอียดสูงสุดที่ได้จากไลดาร์อยู่ที่ราว 50 จุดต่อตารางเมตร แต่ทีมนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยนิวยอร์กสามารถเพิ่มความละเอียดได้ถึง 335 จุดต่อตารางเมตร ส่งผลให้ได้ภาพจากเบื้องบนโดยเฉพาะพื้นที่ในเขตเมืองที่มีรายละเอียดมากกว่าที่ผ่านมา  ถึงขนาดเห็นรอยแตก ขอบถนน และรายละเอียดด้านหน้าของตึกรามบ้านช่อง ไลดาร์ไม่เพียงให้ภาพมุมสูง แต่ยังเผยภาพรูปทรงเรขาคณิตความละเอียดสูงของเมืองที่ดูราวกับเคลื่อนไหว ความลาดชันน้อยๆ บนทางเท้าสามารถบอกได้ว่า น้ำที่ท่วมขังจะไหลไปทางใด และอนุภาคที่รวมตัวกันเป็นกระจุกอาจหมายถึงมลพิษทางอากาศ ภาพจากไลดาร์ที่เห็นนี้มาจากย่านใจกลางเมืองดับลิน เมืองหลวงของไอร์แลนด์ “สมมุติว่าคุณทำงานด้านสาธารณสุขและรู้ว่า ย่านใดย่านหนึ่งของเมืองมีคนป่วยด้วยโรคหอบหืดมาก” เดบรา เลเฟอร์ อาจารย์ด้านสารสนเทศเขตเมืองที่มหาวิทยาลัยนิวยอร์ก บอกและเสริมว่า คุณสามารถมองหาบริเวณที่รถบรรทุกจอดติดเครื่องยนต์อยู่ มลพิษเหล่านั้นไปไหน เราจะสามารถเปลี่ยนพืชพรรณบนหลังคาอาคารต่างๆ  ปรับเปลี่ยนเส้นทางการไหลของน้ำ ไปจนถึงถนนที่รถบรรทุกใช้งาน แม้การรวบรวมข้อมูลจากทางอากาศจะมีค่าใช้จ่ายสูง แต่เครื่องสแกนไลดาร์ที่ใช้การยิงเลเซอร์สามารถติดตั้งกับอากาศยานที่ใช้งานในภารกิจอื่นๆ ได้ เช่น เฮลิคอปเตอร์ตำรวจหรือหน่วยแพทย์ฉุกเฉิน เป็นต้น […]

หุ่นยนต์บำบัด : เพื่อนคู่ใจของผู้สูงวัย

ในอนาคต หุ่นยนต์บำบัด (robot therapy) หรือหุ่นยนต์ช่วยเหลือทางสังคม (socially assistive robot) ที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อมีปฏิสัมพันธ์กับมนุษย์ อาจช่วยพวกเราได้ในยามเร่งด่วน นั่นคือดูแลผู้สูงอายุ  คาดว่าประชากรอายุมากกว่า 80 ปีจะเพิ่มขึ้นเป็นสามเท่าทั่วโลก จาก 143 ล้านคนเป็น 426 ล้านคน ภายในปี 2050 โดยหุ่นยนต์จะถูกตั้งโปรแกรมให้ช่วยเหลืองานได้ทุกเรื่อง ตั้งแต่เตือนให้กินยาไปจนถึงพาผู้ป่วยออกกำลังกาย

จำลองการใช้ชีวิตบนดาวอังคาร

ชมบรรยากาศของการจำลองการใช้ชีวิตบนดาวอังคารในศูนย์ฝึกหลายแห่งทั่วโลก เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการตั้งถื่นฐานยังดาวเคราะห์สีแดงในอนาคต