สาเหตุของพายนั้นเป็นไปตามที่คุณ ค.ห. 2 เขียนไว้นั่นแหละครับ ซึ่งก็คือ ลมกรด(ลมตะวันตก) มันตวัดโค้ง แล้วกลายเป็นว่าลมกรดที่ความสูงระดับล่างๆ (ต่ำกว่า 850hPa) ดูดความชื้นจากอ่าวเมาะตะมะขึ้นมาด้วยมากพอ ประกอบกับอากาศร้อนก็เลยได้เป็นฝนนั่นเอง

เนื่องจากเห็นว่าคำถามข้อนี้น่าสนใจดีเลยขออนุญาตอธิบายหลักการเพิ่มเติมเผื่อท่านอื่นมาอ่าน จะได้พอเห็นภาพการเกิด”ฝน” และพายุนี้ได้มากขึ้นครับ

คุณจขกท.น่าจะคุ้นที่ผมเคยตอบไว้ช่วงก่อนหน้าที่ว่าปีนี้โอกาสพายุฤดูร้อนเนื่องจากการแผ่มาของความกดอากาศสูงจะน้อยกว่าปกติ(แถวภาคกลาง และอีสาน) แต่ในทางกลับกันบริเวณภาคเหนือจะมีโอกาสเกิดพายุฤดูร้อนได้มากกว่า

https://ppantip.com/topic/41896778/comment7-2



ตอนนี้ก็มีลักษณะเป็นตามนั้นเลยครับ ดูจากภาพด้านบนจะเห็นได้ชัดว่าลมมันหอบเอาความชื้นมา

เอ แล้วทำไมมันถึงได้รุนแรงนัก และ มาตอนบ่ายๆ และผมแถมให้ด้วยว่าทำไมพยากรณ์จึงไม่มีเตือนด้วย?

เรื่องนี้ต้องขออนุญาตใช้แผนผังที่เรียกว่า Skew-T Log P หรือก็คือ กราฟพล็อตอุณหภูมิเย้ กับ ค่าล็อกของความกดอากาศมาช่วยอธิบายครับ


ลองดูได้จากภาพตัวอย่างด้านล่าง




เส้นประๆแต่ละชนิดที่เห็นด้านบน ก็เป็นไปตามที่มีคำกำกับนั่นแหละครับ โดย Moist Adiabats  คือ เส้นอุณหภูมิที่ลดลงในแต่ละระดับความสูงภายใต้กระบวนการกักความร้อนแบบชื้น (Moist adiabatic process) Dry Adiabatic ก็เช่นเดียวกันกับก่อนหน้าแค่เป็นแบบแห้ง
โปรดสังเกตว่า เส้น Moist Adiabats มันชันกว่า Dry Adiabats หรือก็คืออุณหภูมิแบบชื้นลดช้ากว่าแบบแห้ง ซึ่งสาเหตุก็มาจากก้อนอากาศเมื่อมีไอน้ำอิ่มตัวแล้ว หากต้องคายความร้อนเพื่อลดอุณหภูมิไปอีก ต้องเสียพลังงานในการเปลี่ยนสถานะของน้ำที่แฝงอยู่นั่นเองครับ เพราะงั้นอัตราลดมันเลยช้าลงเทียบกับตอนยังไม่อิ่มตัว

ต่อไปคือเส้น Mixing ratio หรือเส้นอัตราผสม  ก้อนอากาศที่ความสูง และอุณหภูมิหนึ่งๆ จะมีความสามารถในการจุไอน้ำได้ที่ค่านึง เส้นนี้จึงเอาไว้บอกว่าอัตราส่วนระหว่างน้ำหนักไอน้ำต่อน้ำหนักก้อนอากาศนั้นๆมีเท่าไหร่

และอีกข้อที่ควรสังเกต คือ เส้นอุณหภูมิเท่าในแผนผังนี้มัน “เย้” หรือเอียงๆอยู่ ซึ่งที่ทำอย่างนี้ก็เพื่อให้มันได้พื้นที่กะทัดรัดขึ้นเหมาะแก่การอ่านแผนผังในแผ่นเดียวก็เท่านั้นเองครับ (ตามชื่อ Skew-T)

ความจริงรายละเอียดผังนี้ยังว่าได้อีกเยอะ แต่เพื่ออธิบายพายุฤดูร้อนเมื่อวาน ขออนุญาตเขียนเท่านี้ก็ละกันครับ

มาดูสิ่งที่ต้องพล็อตลงบนผังนี้กันบ้าง เส้นสีแดงที่เห็นในกราฟด้านบน คือ อุณหภูมิสิ่งแวดล้อมที่วัดได้จริงที่ความสูงต่างๆ (Ambient temperature) ซึ่งมักได้จากการใช้เครื่องหยั่งอากาศ ปล่อยบอลลูนกันขึ้นฟ้าไปวัดกัน ความจริงผังด้านบนนี้จะมีการวัดอุณหภูมิน้ำค้างที่ความสูงต่างๆด้วย แต่ภาพบนให้แค่ที่ระดับผิวดินเท่านั้นเพื่อความง่าย

ลองมาดูเหตุการณ์สมมติของก้อนอากาศก้อนนึงหากเป็นไปตามผังด้านบนนี้กันครับ

1. จากผังจะเห็นได้ว่าอุณหภูมิที่ผิวอยู่ที่ 30 องศา อุณหภูมิน้ำค้าง 20 องศา
ถ้าสมมติก้อนอากาศก้อนนั้นกำลังลอยขึ้นฟ้า ในตอนแรกอุณหภูมิของมันจะลดลงตามเส้น Dry Adiabats (ประสีน้ำตาล) ซึ่งก็เพราะตอนนี้ความชื้นมันยังไม่อิ่มตัวนั่นเอง

แล้วมันจะตามเส้น Dry Adiabats ไปถึงไหน?

ก็ดูตามเส้น Mixing ratio ที่ลากจากอุณหภูมิน้ำค้างขึ้นไปเรื่อยๆ หากมันไปชนกันเมื่อไหร่ก็แสดงว่าที่ความสูงนั้นก้อนอากาศมันจะรับไอน้ำไว้ไม่ได้แล้ว ต้องควบแน่นเอาออก ซึ่งก็แน่นอนหากมีการควบแน่นที่ความสูงนั้นก็ย่อมเกิดเป็นเมฆ เพราะฉะนั้นที่ความสูงนั้นมักจะเป็นความสูงของฐานเมฆนั่นเองครับ (ทางอุตุฯจะเรียกมันว่า LCL หรือ Lifted condensation level แปลไทยก็ทำนอง ความสูงการควบแน่นเนื่องจากการพา ทำนองนี้น่ะครับ)

2. พอก้อนอากาศเลยความสูง LCL มันจะลอยตามเส้น Moist Adiabats แทนละ เพราะดังที่เขียนไปก่อนหน้า ตอนนี้ก้อนอากาศไม่สามารถรับไอน้ำส่วนเกินไว้ได้ต้องคายมันออก แล้วก็ลอยขึ้นไปตามทางเส้นประสีน้ำตาลนี้ต่อไป

เหตุการณ์การยกตัวของอากาศดังที่เขียนไปนี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อ อุณหภูมิก้อนอากาศดังกล่าวร้อนกว่าอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อม (ซึ่งก็เพราะยิ่งร้อนยิ่งความหนาแน่นต่ำ, ตามกฏของก๊าซ, หากมันหนาแน่นต่ำกว่าสิ่งแวดล้อมก็ย่อมลอยขึ้น เหมือนกับฟองอากาศที่ลอยขึ้นในน้ำนั่นแหละครับ) จากภาพบนจะเห็นได้ว่า เส้นแดง หรืออุณหภูมิสิ่งแวดล้อมมันอยู่ทางขวามือของเส้นประสีน้ำตาล หรือร้อนกว่าก้อนอากาศตัวอย่าง เพราะฉะนั้นก้อนอากาศนี้จะไม่สามารถลอยขึ้นได้อย่างเสรี (ความหนาแน่นดันมากกว่าสิ่งแวดล้อม) จนกว่าต้องเลยจุด LFC (Level of free convection ความสูงการพาเสรี) ตามภาพบนนั่นเอง

โดยหากคำนวณบริเวณพื้นที่ใต้กราฟที่เส้นประน้ำตาลอยู่ทางซ้ายเส้นแดงจะได้เป็น CIN (Convective inhibition) ซึ่งก็หมายถึง พลังงานที่กดไว้ไม่ให้มีการพา ซึ่งถ้ามีลมหรืออะไรบางอย่างใส่พลังงานดันก้อนอากาศจนทะลุไปได้ ก้อนอากาศจึงจะสามารถลอยต่อไปได้ครับ


แล้วมันจะลอยไปถึงไหน?


ก็เช่นเดิม หากเส้นประน้ำตาลมันกลับมาทางซ้ายของเส้นแดงเมื่อไหร่ก็จะมีแรงมากดก้อนอากาศไม่ให้ลอยต่อนั่นเองครับ หากเป็นไปตามภาพบนก็โน่นล่ะครับ กลับมาทางซ้ายอีกที่ความสูง 100 hPa เศษๆโน่น ส่วนพื้นที่ใต้กราฟของตอนที่เส้นประน้ำตาลอยู่ทางขวาเส้นแดงก็จะเรียก CAPE (Convective available potential energy = พลังงานศักย์ไว้สำหรับการพา) ยิ่งมากก็ยิ่งทำให้รู้ว่าอากาศจะยกตัวได้มากขนาดไหน หากอากาศยกตัวได้มาก รุนแรง (Severe Updraft) และมีอนุภาค (Particles) แกนกลางที่มากพอ โอกาสเกิดลูกเห็บก็จะมากขึ้นตามนั้นครับ

อารัมภบท และอธิบายหลักการเจ้าผังนี้มาพอสังเขปแล้ว มาดูกันดีกว่าว่าเหตุการณ์เมื่อวาน และวันนี้มันเกิดอะไรขึ้น และทำไมแอพพยากรณ์มันถึงไม่รู้ว่าจะมีฝนฟ้าคะนอง



อนึ่ง ภาพบนไม่ใช่ภาพหยั่งอากาศจริง แต่ก็มาจากการคำนวณของโมเดลเช่นกัน กระนั้น ผมคิดว่า ของจริงก็ไม่น่าผิดจากนี้เท่าไหร่นัก เลยขออนุญาตยกเอาอันนี้มาใช้เลย

เมื่อวาน (18 มี.ค.) และวันนี้ (19 มี.ค.) ECMWF เดาไว้ว่าอุณหภูมิสูงสุดประจำวันจะอยู่ที่ 32 องศา เพราะงั้น หากลองทำการลากเส้นทางเดินของก้อนอากาศตามหลักการที่เขียนไว้ก่อนหน้า ก้อนอากาศจะไม่สามารถลอยต่อไปได้ที่ความสูงสัก 800 กว่า hPa นั่นเองครับ พอมันลอยต่อไม่ได้ก็แสดงว่าไปไม่ถึง LCL ก็ไม่เกิดการควบแน่น หรือก็คือไม่มีฝน

หากแต่แท้จริงแล้วเมื่อวาน เชียงใหม่ตอนบ่ายๆร้อนไปได้ถึง 34-35 เพราะงั้นทางเดินจริงต้องเป็นไปตามภาพล่างครับ คราวนี้จะเห็นได้ว่ามันไม่มีที่ความสูงไหนเลยที่เส้นประจะอยู่ซ้ายมือของเส้นแดง ฉะนั้นอากาศก็แทบจะลอย ถูกดูดพุ่งขึ้นฟ้าน่ะสิครับ และยิ่งเลยระดับ LCL เส้นประยิ่งถ่างจากเส้นแดง แสดงว่าความหนาแน่นยิ่งต่างกันมาก ก้อนอากาศยิ่งพุ่งแรงเข้าไปอีก จึงไม่แปลกที่เมื่อวานจะเกิดพายุที่ลมแรงมาก แถมฝุ่นที่มาจากการเผายิ่งเยอะๆอยู่ช่วงนี้ ของแถมอย่างลูกเห็บจึงไม่ใช่เรื่องเหนือความคาดหมายใดๆ


ทางเดินของก้อนอากาศในความเป็นจริงที่อุณหภูมิผิวร้อนกว่า 34 องศา อากาศแทบจะพุ่งขึ้นฟ้ากันเลยทีเดียว

แล้ว ช่วงนี้โอกาสเกิดพายุฤดูร้อนแบบนี้จะมีไปได้อีกถึงเมื่อไหร่ ?

ปัจจัย 3 ข้อที่ต้องตามดูอย่างใกล้ชิดคือ

1. ทิศทางลมกรด ถ้ามันไม่ตวัดเอาความชื้นมาจากเมาะตะมะ อุณหภูมิน้ำค้างก็จะต่ำลง โอกาสที่เส้นประจะมาอยู่ทางซ้ายเส้นแดงก็จะมากขึ้น ความน่าจะเป็นที่พายุจะเกิดก็น้อยลง

2. หากมีลมที่ความสูงตรง CIN พัดแรงมากพอจนทำให้พลังงานมากกว่า เอาชนะ CIN ได้ดันอากาศมันยกขึ้นหน้าเขา ฝนก็อาจตกได้อยู่ดีครับ

3. อุณหภูมิตอนบ่าย ช่วงที่ร้อนที่สุดของวันส่วนใหญ่โมเดลมักจะคาดผิดไป 2 - 3 องศา ถ้าปกติก็คงไม่มีปัญหาอะไร แต่ถ้ามันทำให้เกิดเหตุการณ์อย่างภาพบน อุณหภูมิที่สูงขึ้น 2 องศานี้ก็พร้อมจะลั่นไกกลไกการยกตัวของอากาศ พามันขึ้นฟ้าเกิดเป็นพายุขึ้นได้เลยทีเดียว ก็ต้องมาลุ้นกันครับว่าช่วงนี้ของจริงมันจะร้อนได้ถึงขนาดไหน (ส่วนตัวคิดว่า น่าจะร้อนแตะๆ 36 37 อย่างนี้ได้อีกยาวๆ เพราะหน้าร้อนยังงี้พระอาทิตย์พร้อมมอบพลังงานให้เต็มที่ ถ้าไม่มีไรกวนมัน ประกอบกับปรากฏการณ์เกาะร้อน และเผาๆป่ากันได้เป็นโดมความร้อนอบไว้ยังงี้ ยังไงอุณหภูมิตอนบ่ายมันก็จะร้อนแบบนี้แน่ๆครับ)


เขียนมายาวอย่างนี้ เผื่อท่านที่รีบร้อน และสงสัยว่าไอนี่มันเพ้อบ้าอะไรของมัน สรุปได้สั้นๆดังต่อไปนี้ครับ

ช่วง 2 - 3 วันนี้ที่ลมบนยังน่าจะเป็นอย่างงี้อยู่ ชาวภาคเหนือเตรียมตัวเช็คดีๆเลยครับ ลมเริ่มแรง อุณหภูมิจะแตะ 34 35 องศาเมื่อไหร่ (ส่วนใหญ่ก็น่าจะหลังบ่ายโมงจึงจะร้อนได้ขนาดนี้) ก็รอรับฝน หรือพายุได้เลยครับ

ปล.1 แอพ และโมเดลตอนนี้ยังคงต้องปรับปรุงเรื่องอุณหภูมิสูงสุดประจำวันของช่วงนี้ และอย่าเพิ่งเชื่อมากครับ (ฮาปนโฮ) เพราะจะเห็นได้ว่าความต่างอุณหภูมิคลาดไปเล็กน้อย ผลลัพธ์อาจออกมาคนละโลกกันเลยทีเดียว


ไอโฟนนี่เปลี่ยนมาใช้ GFS ยิ่งไปใหญ่ (โมเดลนี้คำนวณอุณหภูมิที่ความสูงต่างๆแย่กว่า ECMWF มาก) สว่างสดใสกันไม่รู้เรื่องเลยทีเดียว (ฮา)


ปล.2 กราฟเส้นแดงด้านบนถ้าสังเกตดีๆจะเห็นได้ว่าช่วงความสูงจากพื้นถึงที่แถว 900 hPa กว่าๆ อุณหภูมิมันสูงขึ้นด้วยนะครับ หรือก็คือเกิดการกลับตัวของอากาศ (Inversion) เพราะงั้นตอนเช้าๆ ถึงเที่ยงอุณหภูมิยังถึงสัก 27-28 ก้อนอากาศมันก็จะลอยขึ้น และไปชนเส้นแดงที่ความสูงเตี้ยๆนี้อยู่ดี หมอก และฝุ่นควันถึงได้อบเมืองเชียงใหม่จนค่าอากาศสุดแย่อย่างนี้นั่นเองครับ ต้องรอจนถึงบ่ายโน่นแหละที่ฝุ่นมันถึงจะเริ่มระบายได้ ยังดีตอนนี้ฝนก็ดับไฟตามดอยไปได้เยอะแล้วกว่าจะจุดติดใหม่ช่วงนี้น่าจะยากกว่าเก่า ก็หวังว่าสัปดาห์นี้อากาศจะดีขึ้นเรื่อยๆนะครับ