โครงการฝนหลวง

ประวัติความเป็นมา

เมื่อคราวที่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดช เสด็จพระราชดำเนินเยี่ยมพสกนิกร เมื่อปี พ.ศ.2498 ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ได้ทรงรับทราบถึงความเดือดร้อน ทุกข์ยากของราษฎร และเกษตรกรที่ขาดแคลนน้ำ อุปโภค บริโภค และการเกษตร อันเนื่องมาจากภาวะแห้งแล้งซึ่งมีสาเหตุมาจากความผันแปรและคลาดเคลื่อนของฤดูกาลตามธรรมชาติ กล่าวคือ ฤดูฝนเริ่มต้นล่าเกินไป หรือหมดเร็วกว่าปกติหรือฝนทิ้งช่วงยาวในช่วงฤดูฝน จากพระราชกรณียกิจ ในการเสด็จพระราชดำเนินเยี่ยมพสกนิกร ในทุกภูมิภาคอย่างต่อเนื่อง สม่ำเสมอนับแต่เสด็จขึ้นเถลิงถวัลย์ราชสมบัติ จนตราบเท่าทุกวันนี้ ทรงพบเห็นว่าภาวะแห้งแล้งได้ทวีความถี่ และมีแนวโน้มว่าจะรุนแรงยิ่งขึ้นตามลำดับ ทรงสังเกตเห็นว่ามีเมฆปริมาณมากปกคลุมท้องฟ้า แต่ไม่สามารถก่อรวมตัวกัน จนเกิดเป็นฝนได้ เป็นเหตุให้เกิดภาวะฝนทิ้งช่วงระยะยาวทั้ง ๆ ที่เป็นช่วงฤดูฝน ทรงคิดคำนึงว่า น่าจะมีมาตรการทางวิทยาศาสตร์ ที่จะช่วยให้เมฆเหล่านั้นก่อรวมตัวกันจนเกิดเป็นฝนได้ ทรงเชื่อมั่นว่า ด้วยลักษณะของกาลอากาศ ภูมิอากาศ และภูมิประเทศของประเทศไทยซึ่งตั้งอยู่ในภูมิภาคเขตร้อน และอยู่ในอิทธิพลของฤดูมรสุมของทวีปเอเชีย โดยเฉพาะฤดูมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ซึ่งเป็นฤดูฝน และเป็นฤดูเพาะปลูกประจำปีของประเทศไทย จะสามารถดัดแปรสภาพอากาศ ให้เกิดเป็นฝนตกได้อย่างแน่นอน

จาก พ.ศ.2498 เป็นต้นมา ทรงศึกษาค้นคว้า และวิจัยทางเอกสาร ทั้งด้านวิชาการอุตุนิยมวิทยา และการดัดแปรสภาพอากาศ ซึ่งทรงรอบรู้และเชี่ยวชาญ เป็นที่ยอมรับทั้งใน และต่างประเทศ จนทรงมั่นพระทัย จึงพระราชทานแนวคิดนี้แก่ ม.ร.ว.เทพฤทธิ์ เทวกุล ผู้เชี่ยวชาญในการวิจัยประดิษฐ์ทางด้านเกษตรวิศวกรรม ของกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ขณะนั้นในปีถัดมา  และทรงพระกรุณาโปรดเกล้าโปรดกระหม่อม ให้หาลู่ทางที่จะทำให้เกิดการทดลองปฏิบัติการในท้องฟ้าให้เป็นไปได้

ลักษณะการดำเนินงาน

การทำฝนหลวงเป็นกรรมวิธีการเหนี่ยวนำน้ำจากฟ้า จะต้องให้เครื่องบินที่มีอัตราการบรรทุกมากๆ บรรจุสารเคมีขึ้นไปโปรยในท้องฟ้า โดยดูจากความชื้นของจำนวนเมฆ และสภาพของทิศทางลมประกอบกัน ปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดฝนคือ ความร้อนชื้นปะทะความเย็น และมีแกนกลั่นตัวที่มีประสิทธิภาพในปริมาณที่เหมาะสม กล่าวคือ เมื่อมวลอากาศร้อนชื้นที่ระดับผิวพื้นขึ้นสู่อากาศเบื้องบน อุณหภูมิของมวลอากาศ จะลดต่ำลงจนถึงความสูงที่ระดับหนึ่ง หากอุณหภูมิที่ลดต่ำลงนั้นมากพอก็จะทำให้ไอน้ำในมวลอากาศอิ่มตัว จะเกิดขบวนการกลั่นตัวเองของไอน้ำในมวลอากาศขึ้นบนแกนกลั่นตัว เกิดเป็นฝนตกลงมา ฉะนั้นสารเคมีที่ใช้จึงประกอบด้วย สูตรร้อน เพื่อใช้กระตุ้นเร่งเร้ากลไกการหมุนเวียนของบรรยากาศ สูตรเย็น ใช้เพื่อกระตุ้นกลไกการรวมตัวของละอองเมฆ ให้โตขึ้นเป็นเม็ดฝน และสูตรที่ใช้เป็นแกนดูดซับความชื้นเพื่อใช้กระตุ้นกลไกระบบการกลั่นตัวให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น

ขั้นตอนการทำฝนหลวง

ขั้นตอนที่หนึ่ง : "ก่อกวน"

        เป็นขั้นตอนที่เมฆธรรมชาติเริ่มก่อตัวทางแนวตั้ง การปฏิบัติการฝนหลวง ในขั้นตอนนี้ จะมุ่งใช้สารเคมีไปกระตุ้นให้มวลอากาศเกิดการลอยตัวขึ้นสู่เบื้องบน เพื่อให้เกิดกระบวนการชักนำไอน้ำ หรือ ความชื้นเข้าสู่ระบบการเกิด เมฆ ระยะ เวลาที่จะปฏิบัติการในขั้นตอนนี้ ไม่ควรเกิน ๑๐.๐๐ น. ของแต่ละวัน โดยการใช้ สารเคมีที่สามารถดูดซับไอน้ำจากมวล อากาศได้ แม้จะมีเปอร์เซ็นต์ความชื้นสัมพัทธ์ ต่ำ (มีค่าCritical relative humidity ต่ำ) เพื่อกระตุ้นกลไกของกระบวนการกลั่นตัวไอน้ำในมวลอากาศ (เป็นการสร้าง Surrounding ให้เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของเมฆด้วย) ทางด้านเหนือลมของพื้นที่เป้าหมาย เมื่อเมฆเริ่มเกิด มีการก่อตัว และเจริญเติบโตทางตั้งแล้ว จึงใช้สารเคมีที่ให้ปฏิกิริยาคายความร้อนโปรยเป็นวงกลม หรือเป็นแนวถัดมาทางใต้ลมเป็นระยะทางสั้นๆ เข้าสู่ก้อนเมฆ เพื่อกระตุ้นให้เกิดกลุ่มแกนร่วม (maincloud core) ในบริเวณปฏิบัติการสำหรับใช้เป็นศูนย์กลาง ที่จะสร้างกลุ่มเมฆฝนในขั้นตอนต่อไป

ขั้นตอนที่สอง : "เลี้ยงให้อ้วน"

เป็นขั้นตอนที่เมฆกำลังก่อตัวเจริญเติบโตซึ่งเป็นระยะสำคัญมากในการปฏิบัติการฝนหลวง เพราะจะต้องไป เพิ่มพลังงานให้แก่ updraft ให้ยาวนานออกไป ต้องใช้เทคโนโลยีและประสบการณ์หรือศิลปะแห่งการทำฝนควบคู่ไปพร้อมๆ กัน เพื่อตัดสินใจโปรยสารเคมีฝนหลวงชนิดใด ณ ที่ใดของกลุ่มก้อนเมฆและในอัตราใดจึงเหมาะสม เพราะต้องให้กระบวนการเกิดละอองเมฆสมดุลกับความแรงของ updraft มิฉะนั้นจะทำให้เมฆสลาย

ขั้นตอนที่สาม : "โจมตี"

เป็นขั้นตอนสุดท้ายของกรรมวิธีปฏิบัติการฝนหลวง เมฆหรือกลุ่มเมฆฝนมีความหนาแน่นมากพอที่จะสามารถตกเป็นฝนได้ ภายในกลุ่มเมฆจะมีเม็ดน้ำขนาดใหญ่มากมาย หากเครื่องบินบินเข้าไปในกลุ่มเมฆฝนนี้ จะมีเม็ดน้ำเกาะตามปีก และกระจังหน้าของเครื่องบิน เป็นขั้นตอนที่สำคัญ และอาศัยประสบการณ์มากเพราะจะต้องปฏิบัติการเพื่อลดความรุนแรงของ updraft หรือทำให้อายุของ updraft หมดไป สำหรับการปฏิบัติการในขั้นตอนนี้ จะต้องพิจารณาจุดมุ่งหมายของการทำฝนหลวง ซึ่งมีอยู่ ๒ ประเด็นคือเพื่อเพิ่มปริมาณฝนตก (Rain enhancement) และเพื่อให้เกิดการกระจายการตกของฝน (Rain redistribution)

เครื่องมือและอุปกรณ์สำคัญที่ใช้ประกอบในการทำฝนหลวง

1.เครื่องมืออุตุนิยมวิทยา ใช้ในการตรวจวัดและศึกษาสภาพอากาศประกอบการวางแผนปฏิบัติการ นอกเหนือจากแผนที่อากาศ ภาพถ่าย ดาวเทียมที่ได้รับสนับสนุนเป็นประจำวันจากกรมอุตุนิยมวิทยาที่มีใช้ ได้แก่

1.1.เครื่องวัดลมชั้นบน (pilot balloon) ใช้ตรวจวัดทิศทางและความเร็วลมระดับสูงจากผิวดินขึ้นไป

1.2.เครื่องวิทยุหยั่งอากาศ (radiosonde) เป็นเครื่องมืออิเล็คทรอนิคส์ประกอบด้วยเครื่องส่งวิทยุ ซึ่งจะติดไปกับบอลลูน และเครื่องรับสัญญาณวิทยุซึ่งจะบอกให้ทราบถึงข้อมูลอุณหภูมิความชื้น ของบรรยากาศในระดับต่างๆ

1.3.เครื่องเรดาร์ตรวจอากาศ ที่มีใช้อยู่เป็นแบบติดรถยนต์ เคลื่อนที่ได้มีประสิทธิภาพ สามารถบอกบริเวณที่มีฝนตกและความแรง หรือปริมาณน้ำฝนและการเคลื่อนที่ของกลุ่มฝนได้ในรัศมี 200-400 กม. ซึ่งนอกจากจะใช้ประกอบการวางแผนปฏิบัติการแล้ว ยังใช้เป็นหลักฐานในการประเมินผลปฏิบัติการฝนหลวงอีกด้วย

        1.4.เครื่องมือตรวจอากาศผิวพื้นต่าง ๆ เช่น เครื่องวัดอุณหภูมิ 

2.เครื่องมือเตรียมสารเคมี ได้แก่เครื่องบดสารเคมีเครื่องผสมสารเคมี ทั้งแบบน้ำและแบบผง ถังและกรวยโปรยสารเคมี

3.เครื่องมือสื่อสาร ใช้ในการติดต่อสื่อสารและสั่งการระหว่างนักวิชาการบนเครื่องบินกับฐานปฏิบัติการ หรือระหว่างฐานปฏิบัติการ 2 แห่ง หรือใช้รายงานผลระหว่างฐานปฏิบัติงานสำนักงานฯ ในส่วนกลางโดยอาศัยข่ายร่วมของวิทยุตำรวจ ศูนย์สื่อสารสำนักงาน ปลัดกระทรวงมหาดไทย วิทยุเกษตร  เครื่องมือสื่อสารที่ใช้ในปัจจุบัน ได้แก่วิทยุซิงเกิลไซด์แบนด์ วิทยุ FM.1, FM.5 เครื่องโทรพิมพ์ เป็นต้น

4.เครื่องมือทางวิชาการอื่น ๆ เช่น อุปกรณ์ทางการวางแผนปฏิบัติการ เข็มทิศ แผนที่ กล้องส่องทางไกล เครื่องมือตรวจสอบสารเคมี กล้องถ่ายภาพ ฯลฯ

5.สถานีเรดาร์ฝนหลวง หรือ เรดาร์ดอปเปลอร์ (Doppler radar) ในบรรดาเครื่องมืออุปกรณ์วิทยาศาสตร์ภายใต้โครงการวิจัยทรัพยากรบรรยากาศประยุกต์จำนวน 8 รายการนั้น เรดาร์ดอปเปลอร์จัดเป็นเครื่องมือที่มีมูลค่าสูงสุด เรดาร์นี้ใช้เพื่อวางแผนการทดลองและติดตาม ประเมินผลปฏิบัติการฝนหลวงสาธิต เครื่องมือชนิดนี้ทำงานโดยใช้ระบบคอมพิวเตอร์ (Microvax 3400) ควบคุมสั่งการ เก็บบันทึก รวบรวมข้อมูล สามารถนำข้อมูลกลับมาแสดงใหม่จากเทปบันทึก ในรูปแบบการทำงานของ IRIS (IRIS Software) ผ่านโพรเซสเซอร์ (RUP-6) กล่าวคือ ข้อมูลจะถูกบันทึกไว้ในเทปบันทึกข้อมูลด้วยระบบคอมพิวเตอร์ที่สามารถนำมาใช้ได้ตลอด ซึ่งเชื่อมต่อกับระบบเรดาร์ การแสดงผล/ข้อมูล โดยจอภาพ 

อ้างอิงจาก:

www.wikipedia.org

www.dit.dura.ac.th