กว่าจะเข้าเรื่องสถานีตรวจวัดสภาพอากาศแบบจริงจังก็ใช้เวลายาวนานพอสมควร จากเรื่องราวก่อนหน้านี้ใน Discovery เราได้ทำการศึกษาเรื่องสภาพอากาศในหลากหลายแง่มุม
ในตอนนี้จะขอเล่าถึงมุม “การเป็นตัวแทนของพื้นที่” โดยเราจะไปกันอย่างช้าๆ เพราะเป็นประเด็นที่มีความละเอียดอ่อน และต้องทำความเข้าใจกันทีละขั้นครับ
เริ่ม!!!
ก่อนหน้านี้เราอธิบายว่าภูมิประเทศเปรียบเสมือนภาชนะใส่อากาศเมื่อภูมิประเทศแตกต่างกัน ลักษณะสภาพอากาศและการไหลเวียนก็ต่างกันไปด้วย เรื่องต่อมาที่เราต้องทำความเข้าใจคือ “ความขรุขระ” ของพื้นผิว
ความขรุขระในที่นี้หมายถึงสภาพความสูงต่ำของพื้นที่โดยรวมเมื่อมองในมุมกว้าง ในบริเวณพื้นที่เมืองจะเห็นได้ชัดเจนที่สุด เนื่องจากมีความสูงต่ำของตึกไม่เท่ากันและกระจายตัวกันอยู่ ส่งผลถึงลักษณะการไหลเวียนของมวลอากาศมีความปั่นป่วนและซับซ้อนไปตามพื้นที่ ในขณะที่ต่างจังหวัดมีพื้นที่การเกษตรเป็นหลัก ความสูงของไม้ผล ป่า หรือไร่นา จะไม่ต่างกันมากนัก ความปั่นป่วนจึงน้อยกว่า
เนื่องจากความขรุขระซับซ้อนของพื้นทำให้การตรวจวัดสภาพอากาศจำเป็นต้องมีการแบ่ง “ระดับชั้น” ของสภาพอากาศ เพื่อให้การตรวจวัดนั้นถูกต้องตามบริบทและวัตถุประสงค์ของการวัด จะเริ่มกันอีกหัวข้อนะครับ
เริ่ม!!!
ชั้นบรรยากาศของเราแบ่งเป็นหลายชั้นตามความสูงต่างกัน และคุณสมบัติที่ต่างกัน ทว่าในบริบทของการตรวจวัดสภาพอากาศ จะให้ความสนใจชั้นโทรโพสเฟีย ซึ่งแปลว่าชั้นที่มีความปั่นป่วนมาก มีความสูงเหนือพื้นดินประมาณ 0-10 กิโลเมตร เป็นที่อยู่ของเมฆทั้งหมดที่เรารู้จัก
การตรวจวัดสภาพอากาศได้แบ่งระดับชั้นของการตรวจวัดออกเป็น 4 ระดับ ได้แก่ MicroClimate, Local Climate, MesoClimate และ MacroClimate
1.MicroClimate: มีความปั่นป่วนสูงสุดเนื่องจากมีสิ่งปลูกสร้างหรือภูมิศาสตร์ที่สูงต่ำ ส่งผลต่อการไหลเวียนของอากาศที่ไหลวนไป-มา สามารถเกิดขึ้นได้ทุกรูปแบบ ทำให้มีความซับซ้อนสูงมาก ตัวอย่างของพื้นที่เช่น เขตชุมชนหนาแน่น เขตเมืองที่มีตึกสูงระฟ้าหรือสูงสลับต่ำ พื้นที่สวนไม้ผลยืนต้น ป่าฯ
วัตถุประสงค์ของการตรวจวัดสภาพอากาศระดับ Micro มักจะเพื่อทราบสถานะของสภาพอากาศ ณ จุดๆหนึ่งเท่านั้นเช่น ตรวจวัดอุณหภูมิในสวนผลไม้เพื่อทราบว่าผลไม้จะติดดอกออกผล และให้ผลผลิตออกมานั้นผ่านสภาพแวดล้อมอย่างไรมาบ้าง หรือต้องการตรวจวัดสภาพความร้อนและฝุ่นนอกอาคาร เทียบกับความร้อนและฝุ่นในอาคารเพื่อนำข้อมูลไปปรับปรุงสภาพแวดล้อมและพลังงานต่อไป เป็นต้น ทำให้การวัดระดับMicro สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ตามแต่วัตถุประสงค์
อย่างไรก็ตามแม้จะมีการประมาณการกันว่าการตรวจสอบสภาพอากาศระดับนี้ มีรัศมีการเป็นตัวแทน 1–10 เมตร ทว่าเมื่อลองมุมมองในเชิงภูมิศาตร์ จะเห็นได้ว่ายิ่งสภาพพื้นที่เหมือนกันมากเท่าไหร่ ข้อมูลก็มีโอกาสขยายขนาดความเป็นตัวแทนได้มากเท่านั้น
ในส่วนนี้มักมีการนำสถานีตรวจวัดสภาพอากาศอัตโนมัติไปติดตั้งตามจุดต่างๆ แล้วนำผลการตรวจวัดไปพยากรณ์อากาศในบริเวณกว้าง และมักจะพบว่าไม่ถูกต้องแม่นยำ เนื่องมาจากว่าการติดตั้งนั้นไม่ได้เป็นตัวแทนของสภาพอากาศได้ ตัวอย่างเช่น วัดทิศทางลมจากสถานีตรวจอากาศที่ติดตั้งอยู่ จะแน่ใจได้อย่างไรว่าทิศทางนั้นเป็นทิศทางลมเดียวกันกับพื้นที่โดยรอบ อย่างน้อยรัศมี 7.5 กิโลเมตร และไม่ได้ถูกรบกวนจากสิ่งที่อยู่ข้างเคียง เป็นต้น
2.Local Climate: เป็นระดับที่อยู่เหนือขึ้นมาจากระดับMicro ไม่สามารถระบุความสูงที่ชัดเจนได้ ขึ้นกับความสุงต่ำของภูมิประเทศและความขรุขระโดยรวมของพื้นผิว โดยการระบุว่าจะเป็นการวัดอากาศระดับLocal นั้นได้จากการเปรียบเทียบข้อมูลจากหลายแหล่งและตำแหน่งที่ต่างกัน เพื่อยืนยันว่าในบริเวณหนึ่งๆรัศมีประมาณ 1–7.5 กิโลเมตร ได้รับสภาพอากาศใกล้เคียงกัน
ตัวอย่างต่อเนื่องจากMicroclimate เมื่อมีลมพัดพาไปทิศทางหนึ่ง NE (ตะวันออกเฉียงเหนือ)แล้วได้รับการยืนยันหรือได้รับข้อมูลทิศทางลมและความเร็วลมจากอีกสถานีในแบบเดียวกัน NE ข้อมูลของสถานีนั้นจึงจะสามารถยืนยันได้ว่าสามารถนำไปใช้แจ้งเตือนหรือประกาศได้ว่าพื้นที่นั้น มีลมพัดพาไปทิศทาง NE จริงๆ
โดยโครงการ ARMOGAN มีเป้าหมายเพื่อเข้าใจกลไกสภาพอากาศในระดับนี้ เนื่องจากข้อมูลจากดาวเทียมตรวจวัดปรากฏการณ์ขนาดใหญ่ได้จากบนฟ้า ทว่าการเกิดปรากฏการณ์ย่อย ในพื้นที่หนึ่งๆ การตรวจวัดจากภาคพื้นจึงเข้ามาตอบโจทย์ในพื้นที่ได้ และการติดตั้งจะต้องสามารถเป็นตัวแทนของพื้นที่ได้อย่างน้อย 7.5 กิโลเมตร รอบสถานี
3.MesoClimate: เป็นระดับของอากาศที่อยู่สูงขึ้นไปจากระดับ Local อยู่ตรงกลางที่ได้รับผลกระทบจากทั้งLocal และMacro โดยความสำคัญของระดับชั้นนี้คือ มีความสัมพันธ์ที่ส่งผลโดยตรงต่อปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกิดขึ้นที่ภาคพื้นดิน
การวัดสภาพอากาศระดับนี้ต้องอาศัยอุปกรณ์เฉพาะทาง เช่น บอลลูนหยั่งอากาศ เครื่องบิน Lidar Radar เป็นต้น เพื่อเข้าใจกลไกที่ภาคพื้นส่งผลต่อสภาพอากาศ อ่านกรณีตัวอย่างได้ใน เราต่างสร้าง Feel like ให้กันและกัน
แล้วก็มาถึงชั้นสุดท้าย
4.MacroClimate: เป็นชั้นอากาศบนสุดซึ่งเป็นชั้นที่มวลอากาศขนาดใหญ่เคลื่อนตัวอยู่ เช่น หย่อมความกดอากาศต่ำ ความกดอากาศสูง พายุโซนร้อน ไปจนถึงไต้ฝุ่น เป็นต้น
มวลอากาศขนาดใหญ่สามารถตรวจจับได้จากภาพถ่ายดาวเทียม เรดาร์ ที่สามารถบ่งชี้ถึงมวลน้ำที่อยู่ในอากาศขนาดใหญ่ ความหนาแน่น ตำแหน่ง และทิศทางการเคลื่อนที่ได้
จากที่กล่าวไปในตอนต้นแม้ข้อมูลจากดาวเทียมและเรดาร์จะเห็นมวลอากาศขนาดใหญ่ที่เคลื่อนเข้ามา แต่ก็ได้หมายความว่าจะสามารถทำนายได้ว่า พื้นบริเวณใดจะเกิดฝนตกจริงๆ เชื่อว่าทุกๆคนคงเคยเห็นท้องฟ้าที่มีเมฆฝนครึ้มอยู่บนหัว แต่ก็ไม่มีฝนตกสักเม็ด แล้วไปตกยังพื้นที่ถัดไปหรือสลายตัวไปเฉยๆ กลับกันในวันที่มีเมฆไม่มาก แต่ฝนก็ยังปรอยลงมาให้เปียกเจ็บใจกันไปทั่วหน้า
กล่าวโดยสรุป การตรวจวัดสภาพอากาศจำต้องระบุให้แน่ชัดว่าต้องการวัดสภาพอากาศระดับใด เนื่องจากแต่ละระดับมีลักษณะ กลไก เครื่องไม้เครื่องมือที่ใช้วัด และการนำข้อมูลไปใช้ประโยชน์ที่แตกต่างกันอย่างมาก อย่างไรก็ตาม สภาพอากาศก็ยังคงเป็นของไหลที่พัดพา เหนื่ยวนำกันไปมาทุกทิศทางเสมอ ทำให้ไม่ว่าจะทำการตรวจวัดสภาพอากาศระดับใด จำเป็นจะต้องศึกษาสภาพอากาศระดับอื่น และความสัมพันธ์ระหว่างระดับชั้นอีกด้วย
ถึงตรงนี้ก็พอจะเห็นภาพกันแล้วนะครับว่า สภาพอากาศไม่ง่ายอย่างที่คิด แต่ก็ไม่ยากเกินไป “หาก” เรามีข้อมูลจากความร่วมมือกันที่มากเพียงพอ ข้อมูลจากภาคพื้นทุกระดับ ทุกสถานี ทุกหน่วยงานที่ทำการเก็บข้อมูลย้อนหลังเป็นเวลาหลายปี เพื่อให้เข้าใจสภาพอากาศต่อพื้นที่มากขึ้น
ในตอนต่อไป จะเข้าสู่การทำงานของเราเพื่อการเป็นตัวแทนของสภาพอากาศ จังหวัดจันทบุรี…
