ก่อนอื่น บทความนี้เป็นการเขียนภาษาไทยแบบวิชาการยาว ๆ ครั้งแรกหลังที่ไม่ได้เขียนมานานมากแล้ว การเว้นวรรค กับการใช้คำอาจจะไม่เรียบร้อยมาก ขออภัย ณ ที่นี้
disclaimer: ผู้เขียนไม่ได้เป็นผู้เชี่ยวชาญทางนี้โดยตรง แต่อาศัยความรู้จากการอ่านบทความวิชาการและการแนะนำจาก Siraphob Boonvanich (น้องเกน) เอามาฝากให้อ่าน
ต้องมารู้จักที่มาที่ไปของฝนเทียมก่อนที่จะมาเข้าใจขบวนการทำฝนเทียม และปัญหาที่เกิดขึ้นมาจากการทำฝนเทียม
ฝนเทียมเริ่มมีการทำครั้งแรกปี 1946 Schaefer ได้ทำการโปรยน้ำแข็งแห้ง 1.5 kg ที่เมฆ lenticular stratocumulus บริเวณ ทางตะวันตกของรัฐ Massachusetts แล้วพบว่าหลังจากทำการโปรยเป็นเวลา 5 นาทีได้เกิด snowflake ตกลงมาที่อากาศแห้ง ข้างใต้ [1] นับว่าเป็นครั้งแรกที่มีคนเริ่มทำฝนเทียม
ฝนเทียม ไม่ใช้การเสกฝนขึ้นมาจากอากาศ แต่ถือว่าเป็นการพยายามทำให้ ฝนมีการตกมากขึ้นจาก เมฆที่มีอยู่แล้วบนท้องฟ้า โดยหลักการที่ทำนั้น เรียกกันโดยทั่วไปว่า cloud seeding เพราะฉะนั้น ปัจจัยที่สำคัญของการทำฝนเทียมคือ ในบริเวณนั้นมีเมฆ ที่มากเพียงพอที่จะทำให้เกิดฝนตก
ในทางหลักการแล้ววิธีการทำฝนเทียมโดยใช้ cloud seeding นั้นเป็นไปได้ หลักการคร่าว ๆ คือจะมีการโปรยอนุภาค siliver iodide เพื่อเป็นตัวกระตุ้น น้ำที่อยู่ในอากาศได้แข็งตัวที่อุณหภูมิสูงกว่าปกติ และมากขึ้นกว่าปกติ และทำให้มีโอกาสที่จะกลั่นตัว ตกลงมามากขึ้น [2]
การที่ทำฝนเทียมได้แต่ละครั้ง เงื่อนไขของสภาพอากาศในเวลานั้น ต้องอยู่ในเงื่อนไขที่เหมาะสมที่จะทำให้เกิดฝนเทียมได้ รวมถึงสภาพอากาศ ความชื้น แม้กระทั้งทิศทางลม และหลายต่อหลายครั้งด้วยเงื่อนไขเหล่านั้น ฝนสามารถเกิดได้เองอยู่แล้ว ทำให้การวัดว่าฝนที่ต้องลงมานั้น เกิดจากการทำฝนเทียมจริงๆ หรือว่า เป็นฝนที่ตกขึ้นมาเองทำได้ยาก ในปัจจุบันมีประเทศมากกว่า 50 ประเทศที่ต่างก็พยายามหาทางพัฒนาฝนเทียม
คำถาม: สำคัญของการทำฝนเทียมในปัจจุบันคือ ประสิทธิผลของการทำฝนเทียมนั้นมีขนาดเท่าไร และ ส่งผลให้เกิดน้ำฝน คุ้มค่ากับค่าใช้จ่ายในการทำฝนเทียมแต่ละครั้งหรือ ไม่ ?
คำตอบ: ยังไม่มีข้อสรุปอย่างเป็นทางการ/เอกฉันท์ ว่าการทำฝนเทียมมีประสิทธิผล (effective) มีทั้งบทความที่ต่างออกมาข้อแย้งกันโดยตลอด ในบทความนี้จะแบ่งกรณี ศึกษาเรื่องฝนเทียมเป็นสองกรณีศึกษา คือกรณีศึกษาในไทย และในต่างประเทศ
กรณีศึกษาในไทย
Silverman2000[3] สรุปว่า ผลการประเมินการทดลองเพิ่มน้ำฝนพบว่ามีหลักฐานเป็นที่เด่นชัด และหลักฐานเชิงกายภาพที่สนับสนุน วิธีการการใช้ calcium chloride สามารถเพิ่มปริมาณน้ำฝน เมื่อเปรียบเทียบกับ เมฆที่ไม่ได้ทำฝนเทียม ” The evaluation of the Thailand warm-rain enhancement experiment has provided statistically significant evidence and supporting physical evidence that the seeding of warm convective clouds with calcium chloride particles produced more rain than was produced by their unseeded counterparts.” (คุณ Silverman ได้รับเงินทุนสนับสนุนการวิจัยการโครงการฝนหลวง) แต่ในทางกลับกัน William2003 [4] สรุปผลการศึกษาไว้ว่า การวิเคราะห์ผลเชิงทดถอยถึงความผลกระทบของตัวอย่างที่ทำฝนเทียมนั้นพบว่าไม่ส่งผล ต่อฝนตกลงมานั้น “Regression analysis to account for the potential impact of prequalification unit rainfall biases favoring the seeded sample had no effect on the results of the evaluation.” และมี ข้อสังเกตอย่างหนึ่งว่า หนึ่งในคนเขียนร่วมในเปเปอร์ [4] นั้นคือคุณ Silverman ที่ตีพิมพ์ไปก่อนหน้านั้นว่า ฝนเทียมมีเหตุผลอย่างนัยสำคัญว่าทำให้เกิดฝนตกเพิ่มขึ้นในเมืองไทย ตอนแรกผมก็จะส่งอีเมลล์ไปถามรายละเอียดเพิ่มเติมกับคุณ Silverman แต่พบว่าแก ได้เสียชีวิตไปแล้วตั้งแต่ปี 2016
แต่ก็มีอีกเปเปอร์ที่ทำการศึกษากรณีทำฝนเทียมในแถบภาคอีสานโดย คนไทย และได้รับเงินสนับสนุนจากโครงการฝนหลวงเช่นกัน ได้ผลสรุปว่าปริมาณน้ำฝนเพิ่มขึ้น 5% เทียบกับพื้นทีสุ่ม 100 ตัวอย่าง ความรุนแรงของฝนเพิ่มขึ้น 3% และ อัตราฝนตกสูงสุดเพิ่มขึ้น 1% “For the operational rainmaking days with suitable upper air conditions for cloud seeding, the accumulated rainfall, the average rainfall intensity, the maximum of rain rate of the specified rainmaking’s benefit area were higher than the mean of 100 randomized areas at 5%, 3% and 1% significance levels, respectively. This showed effectiveness of cloud-seeding activities in the study area.” [5]
ปัญหาสำคัญของผลงานวิจัยเกี่ยวกับฝนเทียมในไทยคือจริยธรรมในการทำวิจัย เพราะส่วนใหญ่งานวิจัยในไทยที่เจอ จะได้รับเงินทุนวิจัยจากโครงการฝนหลวงมาทำ และอีกปัญหาใหญ่ ๆ คือความยากในการค้นหาบทความวิจัยจากในไทยเอง
กรณีศึกษาที่ต่างประเทศ
*** วิธีการทำฝนเทียมในต่างประเทศที่ได้มีการศึกษากันนั้น จะต่างจากวิธีการทำฝนเทียมในไทย โดยวิธีการทำฝนเทียมในต่างประเทศจะเน้นการใช้ siliver iodide แต่ในไทย จะเน้นวิธีที่พัฒนาโดย ในหลวงรัชกาลที่ 9 เพราะอาจจะเปรียบเทียบโดยตรงไม่ได้ ***
เริ่มจาก เปเปอร์ล่าสุด Friedrich2020[6] บอกว่าวิธี cloud seeding ส่งผลให้น้ำฝนเพิ่มขึ้นระหว่าง 0.05 ถึง 0.3 mm “For the cases presented, precipitation gauges measured increases between 0.05 and 0.3 mm as precipitation generated by cloud seeding passed over the instruments. The total amount of water generated by cloud seeding ranged from 1.2 × 105 m3 (100 ac ft) for 20 min of cloud seeding, 2.4 × 105 m3 (196 ac ft) for 86 min of seeding to 3.4 x 105 m3 (275 ac ft) for 24 min of cloud seeding.”
อีกเปเปอร์ หนึ่งโดย Tessendorf2020 [7] อันนี้ใช้วิธีการ ยิง cloud seeding จากพื้นดิน แล้วเห็นความเป็นไปได้ที่จะทำฝนเทียมโดยวิธีนี้ “This study indicates that the ground-based seeding potential in some mountain ranges in Wyoming is limited by flow blocking and/or prevailing winds that were not normal to the barrier to produce upslope flow. Airborne seeding generally had the most potential for all of the mountain ranges that were studied.”
สรุป
อันนี้เป็นข้อสรุปด้วยตัวผมเอง ไม่สามารถเอาอ้างอิงทางวิชาการอะไรได้ การทำฝนเทียมนั้นพิสูจน์แล้วว่าทำได้จริง ทำให้เกิดฝนได้จริง แต่ปริมาณฝนที่เกิดนั้น ค่อนข้างมีปริมาณเพิ่มขึ้นจากเดิมน้อย อาจจะไม่คุ้มค่า กับการทำตอนนี้โดยอาศัยเทคโนโลยีสมัยนี้ สุดท้ายนี้จะแปะข้อมูลเกี่ยวกับงบประมาณโครงการฝนหลวงที่ได้แต่ละปีละกัน
แผนปฎิบัติราชการกรมฝนหลวงและการบินเกษตร
reference
1. Arnett S. Dennis, Weather Modification by Cloud Seeding. International Geophysics Series Volume 24, Academic Press 1980
3. Silverman, B. A., and W. Sukarnjanaset, 2000: Results of the Thailand Warm-Cloud Hygroscopic Particle Seeding Experiment. J. Appl. Meteor., 39, 1160–1175, https://doi.org/10.1175/1520-0450(2000)039<1160:ROTTWC>2.0.CO;2.
4. Woodley, William L., et al. “Results of On-Top Glaciogenic Cloud Seeding in Thailand. Part I: The Demonstration Experiment.” Journal of Applied Meteorology (1988-2005), vol. 42, no. 7, 2003, pp. 920–938. JSTOR, http://www.jstor.org/stable/26185817. Accessed 3 Nov. 2020.
5. Siriluk Chumchean and Walairat Bunthai, “Testing Efficacy of Rainmaking Activities in the Northeast of Thailand” https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.367.7890&rep=rep1&type=pdf&fbclid=IwAR0ATKVDnvVfkwbSNFEerUWkD54yxETjbU0gb6KVNvZXDuHRSlBbWnu_v58
6 Katja Friedrich, Kyoko Ikeda, Sarah A. Tessendorf, Jeffrey R. French, Robert M. Rauber, Bart Geerts, Lulin Xue, Roy M. Rasmussen, Derek R. Blestrud, Melvin L. Kunkel, Nicholas Dawson, Shaun Parkinson. “Quantifying snowfall from orographic cloud seeding” Proceedings of the National Academy of Sciences Mar 2020, 117 (10) 5190-5195; DOI:10.1073/pnas.1917204117
7 Tessendorf, S. A., K. Ikeda, C. Weeks, R. Rasmussen, J. Wolff, and L. Xue, 2020: An Assessment of Winter Orographic Precipitation and Cloud-Seeding Potential in Wyoming. J. Appl. Meteor. Climatol., 59, 1217–1238, https://doi.org/10.1175/JAMC-D-19-0219.1.
praween.space 