1.ความหมายและสาเหตุของฝนฟ้าคะนอง
ความหมายของพายุฝนฟ้าคะนองเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นเป็นประจำทุกวันเหนือพื้นผิวโลกโดยการก่อตัวที่เกิดขึ้นในแต่ละพื้นที่จะเป็นไปตามฤดูกาลในบริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรมีโอกาสที่จะเกิดพายุฝนฟ้าคะนองได้ตลอดปีเนื่องจากมีสภาพอากาศในเขตร้อนจึงมีอากาศร้อนอบอ้าวซึ่งเอื้อต่อการก่อตัวของพายุฝนฟ้าคะนองได้ตลอดปี
เนื่องจากมีสภาพอากาศในเขตร้อนจึงมีอากาศร้อนอบอ้าว
ซึ่งเอื้อต่อการก่อตัวของพายุฝนฟ้าคะนองส่วนบริเวณขั้วโลกเหนือ
และขั้วโลกใต้ที่อยู่ในละติจูดที่สูงขึ้นไปมักจะเกิดขึ้นในฤดูร้อน สำหรับประเทศไทยพายุฝนฟ้าคะนองสามารถก่อตัวได้เกือบตลอดเวลาและในทุกพื้นที่เนื่องจากมีภูมิอากาศในเขตร้อน(Tropic)โดยเฉพาะในเดือนมีนาคมถึงเดือนพฤษภาคม
พายุฝนฟ้าคะนองที่เกิดขึ้นจะมีความรุนแรงกว่าปกติ จนเกิดเป็นลักษณะที่เรียกว่า
“พายุฤดูร้อน”
สาเหตุของการเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง
พายุฝนฟ้าคะนอง เกิดจากเมฆที่ก่อตัวขึ้นในทางตั้ง (แนวดิ่ง) ขนาดใหญ่ที่เรียกว่า
เมมคิวบูโลพิมพัส (Cumulomimbus)หรือเมฆรูปทั่งซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดลักษณะอากาศร้ายชนิดต่าง เช่น ลมกระโชก ฟ้าแลบ
และฟ้าผ่า ฝนตกหนัก อากาศปั่นป่วนรุนแรง ทำให้มีลูกเห็บตกและอาจเกิดน้ำแข็ง
เกาะจับเครื่องบินที่บินรุนแรง ฯลฯ นอกจากนี้เมมคิวบูโลพิมพัส
ที่ก่อตัวขึ้นในบริเวณพื้นที่ระบบกว้างใหญ่เช่นทางตะวันออกของภูเขารอกกี้ในสหรัฐอเมริกาเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดพายุทอร์นาโดหรือพายุลมงวงเมฆพายุฝนฟ้าคะนองดังกล่าวจะมีฐานเมฆต่ำและมีกระแสอากาศไหลลงรุนแรง (Downdraft) จนทำให้เกิดเมฆเป็นลำคล้ายงวงช้างยื่นจากใต้ฐานเมฆหนาทึบลงมายังพื้นดินโดยที่ภายในของลำเมฆที่
หมุนวนนี้จะมีความกดอากาศต่ำมากจนเกือบเป็นสูญญากาศดูดสิ่งต่าง ๆ
2.ลักษณะพายุฝนฟ้าคะนองในประเทศไทย
พายุฝนฟ้าคะนองในประเทศไทยมักเกิดขึ้นจากกระแสอากาศในกระบวนการพาความร้อนจากรังสีดวงอาทิตย์ที่มีต่อพื้นโลกทำให้มวลอากาศที่อยู่ใกล้พื้นโลกมีอุณหภูมิสูงขึ้น หากมีความชื้นพอเหมาะ
เมื่อลอยสูงขึ้นไปอาจก่อตัวเป็นเมฆได้มักเกิดขึ้นตอนบ่ายๆในช่วงฤดูร้อนซึ่งกระบวนการพาความร้อนที่เกิดจากรังสีของดวงอาทิตย์กระทำต่อพื้นโลกนี้ เรียกว่า
กระบวนการพาความร้อนอิสระ
(free convection)
เมฆฝนฟ้าคะนองหรือเมฆคิวมูโลนิมบัส
3.การก่อตัวและพัฒนาการของพายุฝนฟ้าคะนอง
พายุฝนฟ้าคะนองเกิดขึ้นเมื่อมีการก่อตัวและพัฒนาการของเมฆฝนฟ้าคะนอง
หรือเมฆคิวมูโลนิมบัส (cumulonimbus)
ซึ่งเป็นเมฆที่เกิดจากกระบวนการพาความร้อนของมวลอากาศร้อนที่อยู่ใกล้พื้นโลกลอยขึ้นไปแทนที่อากาศที่เย็นกว่าและมีความหนาแน่นมากกว่าแล้วมวลอากาศที่เย็นกว่าก็จะไหลต่ำลงมาแลกเปลี่ยนมวลซึ่งกันและกัน
ในขณะที่มวลอากาศร้อนลอยตัวสูงขึ้นไปในบรรยากาศ จะมีการกลั่นตัวของไอน้ำที่อยู่ในมวลอากาศนั้นเกิดเป็นหยดน้ำเล็กๆลอยตัวอยู่ในอากาศและในขณะเดียวกันจะปลดปล่อยความร้อนแฝงสู่อากาศที่อยู่รอบๆเมื่อหยดน้ำเล็กๆเพิ่มจำนวนมากขึ้นจะมีลักษณะเป็นเมฆเมฆฝนฟ้าคะนองมีลักษณะการก่อตัวของเมฆไปในแนวดิ่งที่ค่อยๆ ขยายตัวสูงขึ้นไปหลายกิโลเมตร
ทำให้บางครั้งยอดเมฆอาจสูงถึง ๑๐ - ๑๘ กิโลเมตรก็มี ทั้งนี้
เมฆฝนฟ้าคะนองยิ่งมียอดเมฆสูง ก็จะยิ่งมีความรุนแรงมากขึ้น
ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับพายุฝนฟ้าคะนองลมกระโชกแรงที่เกิดใกล้พื้นโลก
เนื่องจากพายุฝนฟ้าคะนองนั้น
นอกจากเกิดจากลมหมุนใต้เมฆพายุฝนฟ้าคะนองที่รุนแรงแล้วยังเกิดจากกระแสลมภายในพายุฝนฟ้าคะนองได้นำมวลอากาศจากชั้นบรรยากาศระดับสูงลงมาสู่พื้นผิวโลกซึ่งหากการจมตัวลงของมวลอากาศในเมฆเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจะทำให้เกิดกระแสลมแรงไหลลง (downburst) และเมื่อใกล้พื้นโลก ก็จะแผ่กระจายออกไป เป็นลมที่มีกำลังแรงมาก
ทำความเสียหายให้เกิดขึ้นได้ หากเกิดในพื้นที่จำกัดกว้างไม่กี่ร้อยเมตรก็เรียกกระแสลมแรงขนาดเล็ก (microburst)เป็นอันตรายต่อการบินมากเพราะทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่าลมเฉือน(windshear)ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงอัตราเร็วลมและทิศทางอย่างรวดเร็วและอย่างฉับพลันจนเป็นอันตรายต่อการร่อนลงและทะยานขึ้นจากสนามบินของเครื่องบินลูกเห็บอาจมีขนาดใหญ่เส้นผ่าศูนย์กลางหลายเซนติเมตรพายุฝนฟ้าคะนองอย่างรุนแรงอาจมีฟ้าร้อง ฟ้าผ่า และลูกเห็บตกเกิดขึ้นได้ ทั้งนี้
ลูกเห็บ เป็นหยาดน้ำฟ้าชนิดหนึ่ง มีลักษณะเป็นก้อนน้ำแข็ง
ที่เกิดจากการรวมตัวเป็นชั้นๆ ของเกล็ดน้ำแข็ง ขณะมีกระแสลมไหลขึ้น (updraft) และกระแสลมไหลลง (downdraft) สลับกันภายในเมฆฝนฟ้าคะนอง
ลูกเห็บจะต้องอยู่ในเมฆดังกล่าวอย่างน้อย ๕ - ๑๐ นาที เพื่อที่จะให้มีขนาดใหญ่ขึ้น
จนมีเส้นผ่าศูนย์กลางถึง ๖ มิลลิเมตร
กระบวนการเกิดลูกเห็บเกิดจากผลึกน้ำแข็งในเมฆถูกพัดพาขึ้นไปสู่บริเวณยอดเมฆโดยกระแสลมภายในเมฆ
เมื่อถึงบริเวณยอดเมฆ ก็จะหลุดออกจากกระแสพัดขึ้น
ทำให้ตกลงมาสู่บริเวณฐานเมฆอีกครั้งแล้วถูกพัดพาขึ้นไปอีกเป็นวงจรติดต่อกันไปหลายๆครั้งในแต่ละรอบ ลูกเห็บก็จะมีขนาดใหญ่ขึ้นทำให้มีลักษณะเป็นชั้นเหมือนหัวหอม โดยมีชั้นแข็งและชั้นอ่อนสลับกันไปเนื่องจากขณะที่ลูกเห็บเติบโตนั้น มีการเคลื่อนที่ผ่านสลับกัน
ระหว่างสภาวะเปียกภายในเมฆและสภาวะแห้งภายนอกลูกเห็บเป็นอันตรายได้โดยเฉพาะเมื่อเกิดผสมผสานเข้ากับลมกำลังแรงสำหรับลูกเห็บที่เกิดในประเทศไทย
ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในช่วงที่เปลี่ยนฤดูจากฤดูหนาวไปเป็นฤดูร้อนอาจทำความเสียหายให้แก่บ้านเรือนและพื้นที่การเกษตรได้ ฟ้าผ่า
เกิดจากการถ่ายประจุไฟฟ้าจากอากาศสู่พื้นโลกเมฆฝนฟ้าคะนองบางครั้งมีฟ้าผ่าเกิดขึ้นด้วยฟ้าผ่า (lightning) เกิดจากการถ่ายประจุไฟฟ้าที่ต่างขั้วกันภายในเมฆฝนฟ้าคะนอง
ฟ้าผ่าอาจเกิดขึ้นภายในเมฆก้อนใดก้อนหนึ่ง
หรือจากเมฆก้อนหนึ่งไปสู่เมฆอีกก้อนหนึ่ง หรือจากเมฆไปสู่อากาศที่อยู่รอบๆ
หรือจากเมฆลงสู่พื้นโลก ซึ่งส่วนใหญ่แล้ว
ฟ้าผ่ามักเกิดขึ้นภายในเมฆก้อนใดก้อนหนึ่ง มีเพียงประมาณร้อยละ ๒๐
เป็นฟ้าผ่าที่เกิดขึ้นระหว่างเมฆ หรือจากเมฆสู่พื้นโลก
ฟ้าผ่าสามารถทำให้อากาศที่ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านมีความร้อนสูงขึ้นถึง ๓๐,๐๐๐ องศาเซลเซียส หรือร้อนสูงกว่าอุณหภูมิผิวดวงอาทิตย์ถึง ๕ เท่า
ความร้อนที่สูงมากนี้ทำให้อากาศขยายตัวอย่างรวดเร็วเกิดเป็นคลื่นที่แปลงสภาพเป็นคลื่นเสียงที่เรียกว่าฟ้าร้อง (thunder)และจากการที่ความเร็วของแสงที่เกิดจากฟ้าผ่าและความเร็วของเสียงที่ได้ยินจากฟ้าร้องมีความแตกต่างกันมาก
ทำให้เราสามารถคำนวณระยะทางที่เกิดฟ้าผ่าได้ ในบางกรณี เราจะสังเกตเห็นฟ้าผ่า
แต่ไม่ได้ยินฟ้าร้อง ทั้งนี้เพราะบรรยากาศ ซึ่งเป็นตัวกลางได้หักเห และรบกวนคุณภาพของคลื่นเสียง
4.ผลของการเกิดพายุต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม
พายุเป็นสิ่งแวดล้อมทางภูมิอากาศที่มีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์มากพายุจะปรากฏไม่ค่อยบ่อยแต่เมื่อมีพายุเกิดขึ้นและเคลื่อนที่ผ่านบริเวณใดจะก่อความเสียหายขึ้นมากมายดังนี้
1. ทำให้เกิดฝนตกหนักและเกิดน้ำท่วมอย่างรุนแรง
บ้านเรือนหลายหลังพังทลาย ประชากรเสียชีวิตเป็นจำนวนมาก
2. ทำให้พืชผลที่ปลูกไว้และที่นาหลายหมื่นไร่ได้รับความเสียหาย
3. มีผลกระทบและก่อให้เกิดความเสียหายต่อกิจการขนส่งทั้งทางบก
ทางอากาศ และทางเรือ ดังนี้ 3.1 ทางบก
การเกิดน้ำท่วมอย่างรุนแรงทำให้ถนนและสะพานขาดหรือชำรุดกิจการขนส่งต้องหยุดชะงักรัฐต้องเสียงบประมาณในการก่อสร้างและซ่อมแซมเป็นจำนวนมาก
3.2 ทางอากาศ
พายุที่พัดอย่างรุนแรงจะทำให้เครื่องบินได้รับอันตรายจากฝนที่ตกหนัก ลูกเห็บ
และฟ้าผ่าที่เกิดขึ้นอาจทำให้เครื่องบินตกได้ 3.3 ทางเรือ
การเกิดพายุขึ้นในทะเลทำให้เกิดคลื่นขนาดใหญ่ และความแรงของพายุทำให้เรืออับปางได้
ดังนั้น เมื่อเกิดพายุรุนแรงขึ้นในท้องทะเลจะต้องหยุดการเดินเรือ
และหาทางนำเรือเข้าที่กำบังหรือจอดพักตามท่าเรือที่อยู่ใกล้เคียง
§ ผลกระทบที่เกิดจากลมฟ้าอากาศ
ปัจจัยที่ทำให้เกิดพายุฟ้าคะนองได้แก่
•อากาศมีความชื้นสูง
•อากาศไม่มีการทรงตัวหรือไม่มีเสถียรภาพ (instability)
•อากาศไม่มีเสถียรภาพแบบมีเงื่อนไข (Conditional Instability)
•มีแรงยกที่ทำให้อากาศลอยตัวขึ้น (Lifting Action) เช่น แรงที่เกิดจากพาความร้อนในแนวดิ่ง
แนวปะทะอากาศชนิดใดชนิดหนึ่ง แนวเทือกเขา แนวลมพัดสอบเข้าหากัน
ระยะของการเกิดพายุฟ้าคะนองอาจจะแบ่งออกได้เป็น 3 ขั้นดังนี้
•ขั้นคิวมูลัส ใช้เวลา 10-15 นาที
•ขั้นเจริญเติบโตเต็มที่ ใช้เวลา 15-30 นาที
•ขั้นสลายตัว ใช้เวลา 30 นาที
•ทำให้มีผลต่อการบิน
เพราะในพายุฟ้าคะนองมีสภาวะอากาศที่เลวร้ายที่สุดมีลมกระโชกรุนแรงมีกระแสอากาศพัดขึ้น
- ลงรุนแรงทำ ให้เครื่องบินที่บินผ่านเข้าไปหรือบินอยู่ใกล้เคียงได้รับความปั่นป่วนกระเทือนรู้สึกถูกกระแทก ทำให้ความสูง ของเครื่องบินเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้งที่นักบินไม่สามารถรักษาระดับบินไว้ได้เป็นเหตุให้เครื่องบินประสบอุบัติเหตุ ตกมาแล้วมากมาย
บางครั้งเครื่องบินจะได้รับอันตรายจากลูกเห็บด้วย
และมีน้ำแข็งเกาะจับเครื่องบินอย่างรุนแรงด้วยซึ่งเห็นได้ชัดเจนว่าเครื่องบินหากเลี่ยงได้ควรหลีกเลี่ยงการบินผ่านเข้าไปในพายุฝนฟ้าคะนองในวันหนึ่ง
ทั่วโลกมีพายุฝนฟ้าคะนองเกิดขึ้นประมาณ 44,000 ครั้ง
โดยเฉพาะในเขตร้อนมีเกิดขึ้นแทบทุกวันดังนั้นโอกาส
ที่นักบินแต่ละเที่ยวบินจะประสบกับพายุฝนฟ้าคะนองมีสูงมาก
การกระทำของธรรมชาติที่ทำให้สภาพดินฟ้าอากาศเปลี่ยนแปลง
•ช่วยเสริมการกระทำของมนุษย์ทำให้พื้นที่บริเวณต้นน้ำลำธารเสื่อมโทรมมากยิ่งขึ้นได้แก่ฝนตกหนักแล้วเกิดน้ำไหลบนผิวดินมีปริมาณมากเกินกว่า ปกติ
•ลมพัดแรงหรือพายุพัดพาดินให้เคลื่อนที่หรือสึกกร่อนโดยเฉพาะอย่างยิ่ง
สำหรับท้องที่ซึ่งเป็นดินร่วน และดินทรายที่ไม่มีพืชปกคลุมเพียงพอ
•พื้นดินตามบริเวณที่มีความลาดชันหรือชายเนินได้เลื่อนทลายลงสู่เบื้องล่าง
เนื่องจากเป็นดินร่วน หรือ ดินทราย
และเป็นบริเวณที่มีน้ำในดินไหลออกมามากจนดินขาดการทรงตัวอยู่ได้ตามธรรมชาติ
5.มาตรการในการเตรียมตัวรับภัย
เพื่อให้เกิดความเสียหายจากพายุต่างๆ น้อยที่สุด
จึงควรมีมาตรการต่างๆ เพื่อหลีกเลี่ยง หรือป้องกันตนจากภัยอันตราย
ที่อาจจะเกิดขึ้น มาตรการที่สำคัญๆ ได้แก่
๑. ติดตามข่าวสารจากสื่อสารมวลชนต่างๆเช่น วิทยุ โทรทัศน์
หนังสือพิมพ์ เพื่อให้ทราบล่วงหน้าว่า อาจมีพายุเกิดขึ้น
จากการออกประกาศคำเตือนของหน่วยงานราชการที่เกี่ยวข้อง เช่น กรมอุตุนิยมวิทยา
๒. ในกรณีชาวประมงไม่ควรนำเรือเล็กออกจากฝั่งหากได้รับการเตือนว่าจะเกิดพาย หรือถ้าอยู่ในท้องทะเลแล้วก็ควรรีบนำเรือกลับเข้าฝั่งและจอดในที่กำบังที่ปลอดภัยที่สุดหากนำเรือกลับเข้าฝั่งไม่ทัน ก็ควรแล่นเรือให้ไกลออกไปจากศูนย์กลางของพายุ
๓. สำหรับประชาชนที่ตั้งบ้านเรือนอยู่ริมชายฝั่งทะเลหรืออยู่ในเส้นทางที่คลื่นและพายุจะเข้าถึง ควรอพยพขึ้นสู่ที่สูงหรือบริเวณห่างไกลชายฝั่ง ให้พ้นจากบริเวณที่พายุโหมกระหน่ำหรือเกิดน้ำท่วมฉับพลัน
๔. ประชาชนที่ตั้งบ้านเรือนอยู่ตามบริเวณลาดเขาหรือเชิงเขาซึ่งอาจเกิดภัยอันตรายจากน้ำป่าไหลหลากหรือดินโคลนถล่ม เมื่อฝนตกหนักจะต้องอพยพหนีภัยให้ทันท่วงที และหากเป็นไปได้
ไม่ควรตั้งบ้านเรือนอยู่ในบริเวณพื้นที่เสี่ยงภัยดังกล่าว
