ฝนเทียม : rain making

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 บริเวณทางตะวันตกของรัฐ Massachusetts แล้วพบว่าหลังจากทำการโปรยเป็นเวลา 5 นาทีได้เกิด snowflake ตกลงมาที่อากาศแห้งข้างใต้ [1] นับว่าเป็นครั้งแรกที่มีคนเริ่มทำฝนเทียม

ฝนเทียม ไม่ใช้การเสกฝนขึ้นมาจากอากาศ แต่ถือว่าเป็นการพยายามทำให้ฝนมีการตกมากขึ้นจากเมฆที่มีอยู่แล้วบนท้องฟ้า โดยหลักการที่ทำนั้น เรียกกันโดยทั่วไปว่า cloud seeding เพราะฉะนั้น ปัจจัยที่สำคัญของการทำฝนเทียมคือ ในบริเวณนั้นมีเมฆที่มากเพียงพอที่จะทำให้เกิดฝนตก

ในทางหลักการแล้ววิธีการทำฝนเทียมโดยใช้ cloud seeding นั้นเป็นไปได้ หลักการคร่าว ๆ คือจะมีการโปรยอนุภาค siliver iodide เพื่อเป็นตัวกระตุ้น น้ำที่อยู่ในอากาศได้แข็งตัวที่อุณหภูมิสูงกว่าปกติ และมากขึ้นกว่าปกติ และทำให้มีโอกาสที่จะกลั่นตัวตกลงมามากขึ้น [2]

การที่ทำฝนเทียมได้แต่ละครั้ง เงื่อนไขของสภาพอากาศในเวลานั้นต้องอยู่ในเงื่อนไขที่เหมาะสมที่จะทำให้เกิดฝนเทียมได้ รวมถึงสภาพอากาศ ความชื้น แม้กระทั้งทิศทางลม และหลายต่อหลายครั้งด้วยเงื่อนไขเหล่านั้น ฝนสามารถเกิดได้เองอยู่แล้ว ทำให้การวัดว่าฝนที่ต้องลงมานั้นเกิดจากการทำฝนเทียมจริง ๆ หรือว่าเป็นฝนที่ตกขึ้นมาเองทำได้ยาก

ในปัจจุบันมีประเทศมากกว่า 50 ประเทศที่ต่างก็พยายามหาทางพัฒนาฝนเทียม

คำถาม: สำคัญของการทำฝนเทียมในปัจจุบันคือ ประสิทธิผลของการทำฝนเทียมนั้นมีขนาดเท่าไร และส่งผลให้เกิดน้ำฝนคุ้มค่ากับค่าใช้จ่ายในการทำฝนเทียมแต่ละครั้งหรือไม่?

คำตอบ: ยังไม่มีข้อสรุปอย่างเป็นทางการ/เอกฉันท์ว่าการทำฝนเทียมมีประสิทธิผล (effective) มีทั้งบทความที่ต่างออกมาข้อแย้งกันโดยตลอด

ในบทความนี้จะแบ่งกรณีศึกษาเรื่องฝนเทียมเป็นสองกรณีศึกษา คือกรณีศึกษาในไทย และในต่างประเทศ

กรณีศึกษาในไทย

Silverman2000 [3] สรุปว่า ผลการประเมินการทดลองเพิ่มน้ำฝนพบว่ามีหลักฐานเป็นที่เด่นชัด และหลักฐานเชิงกายภาพที่สนับสนุน วิธีการการใช้ calcium chloride สามารถเพิ่มปริมาณน้ำฝน เมื่อเปรียบเทียบกับเมฆที่ไม่ได้ทำฝนเทียม

(คุณ Silverman ได้รับเงินทุนสนับสนุนการวิจัยการโครงการฝนหลวง)

แต่ในทางกลับกัน William2003 [4] สรุปผลการศึกษาไว้ว่า การวิเคราะห์ผลเชิงทดถอยถึงความผลกระทบของตัวอย่างที่ทำฝนเทียมนั้นพบว่าไม่ส่งผลต่อฝนตกลงมานั้น

และมีข้อสังเกตอย่างหนึ่งว่า หนึ่งในคนเขียนร่วมในเปเปอร์ [4] นั้นคือคุณ Silverman ที่ตีพิมพ์ไปก่อนหน้านั้นว่า ฝนเทียมมีเหตุผลอย่างนัยสำคัญว่าทำให้เกิดฝนตกเพิ่มขึ้นในเมืองไทย ตอนแรกผมก็จะส่งอีเมลล์ไปถามรายละเอียดเพิ่มเติมกับคุณ Silverman แต่พบว่าแกได้เสียชีวิตไปแล้วตั้งแต่ปี 2016

แต่ก็มีอีกเปเปอร์ที่ทำการศึกษากรณีทำฝนเทียมในแถบภาคอีสานโดยคนไทย และได้รับเงินสนับสนุนจากโครงการฝนหลวงเช่นกัน ได้ผลสรุปว่าปริมาณน้ำฝนเพิ่มขึ้น 5% เทียบกับพื้นทีสุ่ม 100 ตัวอย่าง ความรุนแรงของฝนเพิ่มขึ้น 3% และอัตราฝนตกสูงสุดเพิ่มขึ้น 1% [5]

ปัญหาสำคัญของผลงานวิจัยเกี่ยวกับฝนเทียมในไทยคือจริยธรรมในการทำวิจัย เพราะส่วนใหญ่งานวิจัยในไทยที่เจอจะได้รับเงินทุนวิจัยจากโครงการฝนหลวงมาทำ และอีกปัญหาใหญ่ ๆ คือความยากในการค้นหาบทความวิจัยจากในไทยเอง

กรณีศึกษาที่ต่างประเทศ

*** วิธีการทำฝนเทียมในต่างประเทศที่ได้มีการศึกษากันนั้น จะต่างจากวิธีการทำฝนเทียมในไทย โดยวิธีการทำฝนเทียมในต่างประเทศจะเน้นการใช้ siliver iodide แต่ในไทยจะเน้นวิธีที่พัฒนาโดยในหลวงรัชกาลที่ 9 เพราะอาจจะเปรียบเทียบโดยตรงไม่ได้ ***

เริ่มจากเปเปอร์ล่าสุด Friedrich2020 [6] บอกว่าวิธี cloud seeding ส่งผลให้น้ำฝนเพิ่มขึ้นระหว่าง 0.05 ถึง 0.3 mm

อีกเปเปอร์หนึ่งโดย Tessendorf2020 [7] อันนี้ใช้วิธีการยิง cloud seeding จากพื้นดิน แล้วเห็นความเป็นไปได้ที่จะทำฝนเทียมโดยวิธีนี้

สรุป

อันนี้เป็นข้อสรุปด้วยตัวผมเอง ไม่สามารถเอาอ้างอิงทางวิชาการอะไรได้ การทำฝนเทียมนั้นพิสูจน์แล้วว่าทำได้จริง ทำให้เกิดฝนได้จริง แต่ปริมาณฝนที่เกิดนั้นค่อนข้างมีปริมาณเพิ่มขึ้นจากเดิมน้อย อาจจะไม่คุ้มค่ากับการทำตอนนี้โดยอาศัยเทคโนโลยีสมัยนี้

สุดท้ายนี้จะแปะข้อมูลเกี่ยวกับงบประมาณโครงการฝนหลวงที่ได้แต่ละปีละกัน แผนปฎิบัติราชการกรมฝนหลวงและการบินเกษตร

reference

1. Arnett S. Dennis, Weather Modification by Cloud Seeding. International Geophysics Series Volume 24, Academic Press 1980
2. https://cen.acs.org/articles/94/i22/Does-cloud-seeding-really-work.html
3. Silverman, B. A., and W. Sukarnjanaset, 2000: Results of the Thailand Warm-Cloud Hygroscopic Particle Seeding Experiment. J. Appl. Meteor., 39, 1160–1175
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.
5. Siriluk Chumchean and Walairat Bunthai, “Testing Efficacy of Rainmaking Activities in the Northeast of Thailand”
6. Katja Friedrich, et al. “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., et al., 2020: An Assessment of Winter Orographic Precipitation and Cloud-Seeding Potential in Wyoming. J. Appl. Meteor. Climatol., 59, 1217–1238