พายุทอร์นาโด

ความน่ากลัวของพายุทอร์นาโด

พายุ

ในบรรดาพายุร้ายแล้วพายุทอร์นาโดเป็นพายุที่ร้ายแรงชนิดหนึ่งเมื่อมันเกิดขึ้นแล้วจะทำลายเคหสถานบ้านช่อง ตึก สะพาน ต้นไม้ เรือ และแม้กระทั่งรถไฟให้พินาศเสียหายได้  ชีวิตของคนจำนวนหมื่นและทรัพย์สินจำนวนล้าน เคยถูกพายุระหน่ำทำลายมาแล้วมากต่อมาก พายุร้ายนี้เกิดขึ้นเป็นประจำในบริเวณลุ่มแม่น้ำมิสซิสซิปปี้ ทวีปอเมริกาเหนือ และฝั่งตะวันออกของทวีปอเมริกาเหนือด้านมหาสมุทรอัตลันติค

คำว่า “ทอร์นาโด” เป็นคำเสปญ แปลว่า หมุนเป็นเกลียว เพราะพายุนี้เป็นพายุหมุนมีเส้นผ่าศูนย์กลางของการหมุนแคบๆ แต่มีอัตราเร็วของการหมุนถึงชั่วโมงละ 300-500 ไมล์ ความเร็วของการหมุนนี้ถ้าผ่านไปในมหาสมุทรหรือลำแม่น้ำจะหอบเอาน้ำขึ้นเป็นลำไปในอากาศเกิดคลื่นลมร้ายแรงสามารถยกเรือเดินสมุทรขนาดใหญ่ขึ้นไปติดอยู่บนฝั่งลึกเข้าไปได้เป็นไมล์ๆ ถ้าผ่านไปบนบกก็จะทำลายสิ่งกีดขวางทางเดินแหลกลาญไปตลอดระยะ ทางการเคลื่อนที่ของพายุนี้มีอัตราความเร็วราว 50  ไมล์ ถึง 100 ไมล์ต่อชั่วโมง

สาเหตุที่ทำให้เกิดพายุทอร์นาโดนี้เนื่องมาจากการเกิดกลุ่มของอากาศที่เย็นกว่าลอยผ่านเข้าไปใต้กลุ่มของอากาศที่อบอุ่นกว่า จึงทำให้เกิดการถ่ายเทอากาศหมุนเวียนกันขึ้นในเขตจำกัดและเป็นไปได้โดยรวดเร็ว ใกล้ๆ จุดศูนย์กลางจะมีกระแสลมหมุนเร็วที่สุดจนทำให้เกิดลำอากาศเป็นเกลียวตั้งสูงขึ้นไปในท้องฟ้า ถัดออกมาทางขอบนอกอัตราเร็วของการหมุนค่อยๆ ช้าลง แต่อย่างไรก็ตามที่ขอบนอกของมันก็มีความแรงพอที่จะพัดเอาบ้านทั้งหลังให้พังไปได้อย่างง่ายดาย ลมหมุนประเภทนี้ถ้าเกิดในเขตทะเลจีนทางด้านเอเซียตะวันออก เรียกว่า ลมใต้ฝุ่น นับเป็นภัยธรรมชาติที่น่ากลัวมากอย่างหนึ่ง

เตือนควันไฟเป็นปัจจัย เสริมที่ทำให้ความรุนแรงของพายุทอร์นาโดมากยิ่งขึ้น

Gregory Carmichael อาจารย์ด้านวิศวเคมีและวิศวชีวเคมี มหาวิทยาลัย University of Iowa ผู้อำนวยการร่วมสถาบัน Center for Global and Regional Environmental Research (CGRER) และ ผู้อำนวยการโครงการ Iowa Informatics Initiative ได้ทำการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างควันไฟกับ ความรุนแรงของพายุทอร์นาโดจากประวัติศาสตร์ที่เกิดขึ้นในประเทศสหรัฐฯ เมื่อวันที่ 27 เมษายน ค.ศ. 2011 ซึ่งเกิดพายุทอร์นาโดจำนวน 122 ลูก บริเวณพื้นที่ทางตะวันออกเฉียงใต้ของประเทศสหรัฐฯ ทำให้มีผู้เสียชีวิต สูงถึง 313 คน และถูกพิจารณาว่าเป็นความรุนแรงที่สุดทางสภาพอากาศหลังจากเหตุการณ์ในปี ค.ศ. 1950

Carmichael กล่าวว่า สภาพอากาศที่เกิดขึ้นอย่างรุนแรงและทันทีทันใดนั้น มีสาเหตุหลักจาก สภาพแวดล้อมซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของพายุทอร์นาโดที่มีความรุนแรง การเกิดพายุฝนฟ้าคะนองและลมหมุนที่ เกิดจากการเคลื่อนตัวขึ้นข้างบนของอากาศในเวลาที่นานขึ้น และอาจะทำให้เกิดลูกเห็บ การศึกษาของทีม นักวิจัยนี้มีความสำคัญมาก เนื่องจากเป็นการศึกษาครั้งแรกถึงอิทธิพลของควันไฟต่อความรุนแรงของพายุ ทอร์นาโดในสถานการณ์ที่เกิดขึ้นจริงในประเทศสหรัฐฯ นอกจากนี้ ศูนย์การคาดการณ์สภาพอากาศยังไม่เคย มีการพิจารณาถึงควันไฟในชั้นบรรยากาศและผลกระทบที่จะเกิดขึ้น ทำให้มีการพิจารณาว่าควันไฟเป็นปัจจัย เสริมที่ทำให้พายุทอร์นาโดเพิ่มความรุนแรงมากยิ่งขึ้น ทีมนักวิจัยใช้คอมพิวเตอร์จำลองเพื่อศึกษาข้อมูลที่บันทึก ไว้ในช่วงเหตุการณ์ ค.ศ. 2011

ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างควันไฟและผลกระทบจากแสงอาทิตย์และเมฆร่วมด้วย ซึ่งในอนาคตนักวิจัยจะ สามารถวิเคราะห์ความรุนแรงที่จะเกิดขึ้นได้โดยเปรียบเทียบกับเหตุการณ์ที่เคยเกิดขึ้นมาแล้ว นอกจากนี้ ทีมนักวิจัยวางโครงการที่จะทำงานร่วมกับผู้พัฒนา รูปแบบและหน่วยงานที่ดูแลรับผิดชอบการพยากรณ์เพื่อ ความก้าวหน้าในการดำเนินการทดสอบ และการร่วมมือเพื่อศึกษาผลกระทบเหล่านี้ในการพยากรณ์อากาศและยังได้รับเงินทุนสนับสนุนจาก NASA, U.S. Environmental Protection Agency (EPA), National Institutes of Health (NIH), National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) และโครงการทุนวิจัย Fulbright-CONICYT ในประเทศชิล

พายุทอร์นาโดกับการเตรียมการป้องกันอันตรายจากพายุ


ช่วงนี้หลายคนคงรู้สึกว่าได้ยินคำว่า “พายุ” อยู่บ่อยๆ ทั้งจากโทรทัศน์, วิทยุ หรือหนังสือพิมพ์ แถมประจวบกับที่ประเทศเพื่อนบ้านอย่างประเทศพม่าโดน “นาร์กีส” หรือ “พายุไซโคลน” ถล่มซะจนสร้างความเสียหายครั้งยิ่งใหญ่ จนทำให้หลายๆ คนอยากรู้จักกับพายุมากยิ่งขึ้น เพื่อจะได้รู้จักและหาป้องกันตัวเองได้ ดังนั้น เราจะพาเพื่อนๆ ไปทำความรู้จักกับพายุให้มากขึ้น โดยเฉพาะ “พายุหมุนเขตร้อน” ที่มักเข้ามาสร้างความเสียหายให้กับประเทศไทยหรือเพื่อนบ้านรอบๆ

พายุ คือ สภาพบรรยากาศที่ถูกรบกวนแบบใดๆ ก็ตาม โดยเฉพาะที่มีผลกระทบต่อพื้นผิวโลก และบ่งบอกถึงสภาพอากาศที่รุนแรง เวลากล่าวถึงความรุนแรงของพายุ จะมีเนื้อหาสำคัญอยู่บางประการคือ ความเร็วที่ศูนย์กลาง ซึ่งอาจสูงถึง 400 กิโลเมตร/ชั่วโมง ความเร็วของการเคลื่อนตัว ทิศทางการเคลื่อนตัวของพายุ และขนาดความกว้างหรือเส้นผ่าศูนย์กลางของตัวพายุ ซึ่งบอกถึงอาณาบริเวณที่จะได้รับความเสียหายว่าครอบคลุมเท่าใด ความรุนแรงของพายุจะมีหน่วยวัดความรุนแรงคล้ายหน่วยริกเตอร์ของการวัดความรุนแรงแผ่นดินไหว มักจะมีความเร็วเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ยกตัวอย่างพายุที่มีความน่ากลัวและรุนแรงมาก คือพายุทอร์นาโด

ทอร์นาโด 1 หรือ ทอร์เนโด 2 (tornado) หรือ พายุงวงช้าง เเป็นพายุที่เกิดจากกลุ่มลมร้อนและลมเย็นมาเจอกันและก่อตัวให้เกิดลมหมุนจนเป็นงวงช้าง หรือลำอากาศหมุนเป็นเกลียวสูงขึ้นไปบนท้องฟ้า โดยพายุทอร์นาโด สามารถเกิดขึ้นได้ในหลายลักษณะ ซึ่งลักษณะที่พบบ่อยที่สุดคือรูปทรงกรวย มีด้านปลายเป็นโคนชี้ลงพื้นดิน ทอร์นาโดสามารถก่อพลังทำลายได้สูง โดยความเร็วลมสามารถสูงมากถึง 500 กม/ชม (300 ไมล์/ชม) ซึ่งก่อให้เกิดการพังทลายของสิ่งก่อสร้างได้

ปกติแล้ว การเกิดพายุทอร์นาโดส่วนใหญ่ จะเกิดขึ้นในสหรัฐฯเนื่องจากสภาพภูมิประเทศที่เป็นทุ่งราบจำนวนมาก ซึ่งเอื้อต่อการก่อให้เกิดภาวะลมร้อนและลมเย็นปะทะกันในบริเวณทุ่งราบ แต่นอกจากนี้ พายุทอร์นาโด ยังสามารถเกิดขึ้นได้ในทุกทวีป และในหลายประเทศ รวมถึงประเทศในภูมิภาคเอเชีย อาทิ ญี่ปุ่น ซึ่งมีพายุทอร์นาโดเกิดขึ้นปีละประมาณ 20 ครั้ง และบังกลาเทศ ซึ่งเคยเกิดพายุทอร์นาโดที่คร่าชีวิตผู้คนมากที่สุดในประวัติศาสตร์โลก ซึ่งทำให้มีผู้เสียชีวิตไปประมาณ 1 พัน3 ร้อยคน ความรุนแรงของทอร์นาโดมีการแบ่งระดับเหมือนกับพายุรูปแบบอื่นๆ ซึ่งแบ่งตาม”ฟูจิตะ สเกล”เป็น”เอฟ 0″ถึง “เอฟ 5” โดยความเร็วลมอาจสูงถึงกว่า500 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ขณะที่ความแรงของพายุยังส่งผลกับขนาดและการสลายตัวของพายุด้วย โดยพายุทอร์นาโดระดับ”เอฟ 0″ถึง “เอฟ 1” อาจมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางไม่เกิน 100 เมตร และเคลื่อนตัวไปได้ไม่กี่กิโลเมตร  ขณะที่พายุทอร์นาโดระดับ”เอฟ 5″อาจมีเส้นผ่าศูนย์กลางกว้างกว่า 1 พัน 6 ร้อยเมตร และเคลื่อนตัวไปได้มากกว่า 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมงก่อนจะสลายตัว

การเตรียมการป้องกันอันตรายจากพายุทอร์นาโด
1. ติดตามสภาวะอากาศ ฟังคำเตือนจากกรมอุตุนิยมวิทยาสม่ำเสมอ
2. สอบถาม แจ้งสภาวะอากาศร้ายแก่กรมอุตุนิยมวิทยา
3. ปลูกสร้าง ซ่อมแซม อาคารให้แข็งแรง เตรียมป้องกันภัยให้สัตว์เลี้ยงและพืชผลการเกษตร
4. ฝึกซ้อมการป้องกันภัยพิบัติ เตรียมพร้อมรับมือ และวางแผนอพยพหากจำเป็น
5. เตรียมเครื่องอุปโภค บริโภค ไฟฉาย แบตเตอรี่ วิทยุกระเป๋าหิ้วติดตามข่าวสาร
6. เตรียมพร้อมอพยพเมื่อได้รับแจ้งให้อพยพ

Atmospheric Vortex Engine นวัตกรรมเก็บเกี่ยวพลังงานจากพายุทอร์นาโด มาเป็นพลังงานที่มีประโยชน์ได้


พายุทอร์นาโด ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสหรัฐอเมริกา ซึ่งมีพื้นที่ราบกว้างและมีการปะทะกันของลมร้อนและลมเย็นอย่างบ่อยครั้ง ทั้งนี้หากเป็นพายุขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นในมหาสมุทรจะเรียกว่า เฮอร์ริเคน หรือหากเกิดในเอเชีย จะเรียกว่า ไต้ฝุ่น ทอร์นาโดที่มีความรุนแรงระดับ F0 – F1 จะมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 100 เมตร และจะสลายตัวเมื่อเคลื่อนที่ไปไม่เกินระยะทาง1 กิโลเมตร แต่ทอร์นาโดที่มีความรุนแรงระดับ F5 จะมีเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่ถึงกว่า 3 กิโลเมตร และเคลื่อนที่ไปได้ถึงกว่า100 กิโลเมตรเลยทีเดียว

พายุทอร์นาโดที่รุนแรงที่สุดในประวัติศาสตร์ ได้แก่ กลุ่มทอร์นาโด ที่เกิดขึ้นหลายที่พร้อมๆ กันในรัฐ อิลลินอยส์ และอินเดียน่าในวันที่18 มีนาคม 1925 โดยหนึ่งในนั้นมีทอร์นาโดระดับ F5 ที่มีขนาดความเร็ว 117 กิโลเมตรต่อชั่วโมง หมุนเป็นระยะทางกว่า 352กิโลเมตร โดยใช้เวลาก่อนสลายตัวนานถึงประมาณ 3.5 ชั่วโมง ส่งผลให้เกิดจำนวนผู้เสียชีวิต 695 คน ซึ่งนับเป็นยอดผู้เสียชีวิตจากพายุมากที่สุดในประวัติศาสตร์ของสหรัฐอเมริกา และสร้างความเสียหายถึงกว่า 1,800 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ในปัจจุบันยังไม่มีเครื่องมือ หรือเรดาห์ที่สามารถแจ้งเตือนล่วงหน้าเกี่ยวกับพายุได้ จะมีก็เพียงการตรวจวัดข้อมูล อุณหภูมิ ความชื้นและค่าเสถียรภาพของบรรยากาศ แล้วประเมินเป็นความเสี่ยงที่อาจเกิดทอร์นาโดในพื้นที่ได้ จากนั้นจะรายงานการเฝ้าระวังเกี่ยวกับทอร์นาโดได้ภายในประมาณ 20 นาทีตั้งแต่ทอร์นาโดเริ่มก่อตัว จนม้วนตัวลงมาแตะพื้นดิน

พายุทอร์นาโดนั้นเรียกได้ว่าเป็นเหตุการณ์ที่ให้ผลกระทบเชิงลบ และยากที่จะให้ความรู้สึกในเชิงบวก เนื่องจากเป็นเหตุการณ์ที่ก่อให้เกิดความเสียหาย หากแต่บริษัทเทคโนโลยีพลังงาน AVEtech กลับไม่คิดเช่นนั้น เมื่อทางบริษัทได้คิดค้นอุปกรณ์ที่จะเปลี่ยนพลังงานหายนะเป็นพลังงานที่มีประโยชน์ได้

“Atmospheric Vortex Engine” (AVE) เป็นชื่ออุปกรณ์แปลงพลังงานของบริษัท ซึ่งอยู่ในระหว่างการพัฒนาเพื่อการเก็บเกี่ยวพลังงานจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ โดยตัวอุปกรณ์จะก่อให้เกิดกระแสลมวน และมีการควบคุมด้วยการอัดอากาศร้อนหรือชื้นลงไปในโครงสร้างวงกลม

ทางบริษัทได้ประมาณการค่าใช้จ่ายสำหรับการสร้างพลังงานจากพายุทอนาโดอยู่ที่ 3 เซนต์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งหากเปรียบเทียบกับพลังงานลมที่มีค่าใช้จ่ายประมาณ 5 เซ็นต์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ตามข้อมูลของสมาคมพลังงานลมอเมริกัน พลังงานจากทอร์นาโดจะมีค่าใช้จ่ายที่ต่ำกว่า โดยแนวความคิดของการผลิตพลังงานนั้น มาจากผลิตผลของ” Louis Michaud” นักประดิษฐ์จากออนตาริโอ ที่มีจุดมุ่งหมายในการลดภาวะโลกร้อนด้วยการผลิตพลังงานสะอาดเพื่อลูกหลานในรุ่นต่อไป

การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศอันเป็นสาเหตุให้เกิดพายุทอร์นาโด

การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศชั้นบน อันเป็นสาเหตุให้เกิด พายุทอร์นาโดนั้น เนื่องมาจาก

1. การควบแน่นของไอน้ำจากอากาศเบื้องล่าง ทำให้อากาศที่ลอยตัวอยู่อุ่นขึ้น เมื่อกระทบกับอากาศเย็นข้างบน ก็จะเกิดเมฆ และมีความชื้นเพิ่มขึ้น อากาศร้อนเบื้องล่างจึงหนุนเนื่องดันทะลุชั้นอากาศเย็นข้างบนออกไปโดยฉับพลัน

2. การคายความร้อนของพื้นดิน เมื่อพื้นดินคายความร้อนที่ ได้รับจากแสงอาทิตย์มาตลอดทั้งวัน อากาศร้อนชื้นเบื้องล่างจะดูดซับ ความร้อนนั้น ทำให้มีแรงดันเพิ่มขึ้นฝ่าอากาศเย็นชั้นบนขึ้นไปได้ พายุหมุนทอร์นาโดประเภทนี้ มักเกิดในช่วงเวลา 6 โมงเย็น จึงเรียกว่าอาถรรพณ์ 6 โมงเย็น (six o’clock magic)

3. การเปลี่ยนแปลงของความเร็วลมในทิศทางและที่ระยะความสูงต่างๆ (windshear) ความแตกต่างของความเร็วลม และทิศทางที่ระยะความสูงระดับบนและระดับล่าง จะทำให้เกิดกลุ่มอากาศห่อหุ้มศูนย์กลาง การหมุนของพายุและทำให้อากาศบิดหมุนในลักษณะกรวยแคบๆ ตามแนวนอน ตัดผ่านพายุไปตามระหว่างชั้นของอากาศ ส่วนอากาศที่อยู่ข้างบนก็จะหมุนวนเข้าไปในพายุ เมื่อกระแทกกับกรวยอากาศหมุนเหล่านี้ ก็จะเบี่ยงเบนทิศทางส่ายขึ้นสู่เบื้องบน

พายุทอร์นาโดเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกิดขึ้นอย่างฉับพลัน โดยแทบจะไม่มีสัญญาณเตือนอันตรายล่วงหน้า โดยปกติจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นเพียง 15 – 20 นาที แต่สร้างความเสียหายใหญ่หลวงทั้งแก่ชีวิตและทรัพย์สิน นักอุตุนิยมวิทยาในสหรัฐอเมริกาจึงให้ความสนใจในการศึกษารวบรวม ข้อมูลเพื่อ ให้สามารถระบุการเกิดพายุทอร์นาโดได้อย่างแน่นอนชัดเจน แต่ในปัจจุบันก็ยังไม่มีผู้ใดบอกได้ นอกจากอาศัยการคาดการณ์เท่านั้น นักอุตุนิยมวิยาได้ให้ข้อสังเกตว่าเกือบทุกครั้งที่จะมีพายุทอร์นาโดเกิดขึ้น มักจะมีพายุฝนฟ้าคะนองอย่างหนัก ติดตามด้วย ลูกเห็บก้อนโตๆ ตกลงมา อย่างไรก็ตาม การมีลูกเห็บตกในขณะเกิดพายุ ฟ้าคะนองนั้น ก็ไม่ได้เป็นสัญญาณเตือนว่าจะต้องเกิดพายุทอร์นาโดเสมอไป แต่ที่แน่นอนก็คือเมื่อใดที่เกิดมีพายุฟ้าคะนอง และมีลูกเห็บตกลงมาด้วย นั่นคือสัญญาณที่บ่งบอกว่าพายุที่เกิดขึ้นนั้นเป็นพายุที่มีความรุนแรง