โครงการพระราชดำริฝนหลวง เป็นโครงการที่ก่อกำเนิดจาก พระมหากรุณาธิคุณ ที่ทรงห่วงใยในความทุกข์ยากของพสกนิกรในท้องถิ่นทุรกันดาร ที่ต้องประสบปัญหาขาดแคลนน้ำ เพื่ออุปโภคบริโภคและเกษตรกรรม อันเนื่องมาจากภาวะแห้งแล้งซึ่งมีสาเหตุมาจากความผันแปร และคลาดเคลื่อนของฤดูกาลตามธรรมชาติ กล่าวคือ ฤดูฝนเริ่มต้นล่าเกินไป หรือหมดเร็วกว่าปกติ หรือฝนทิ้งช่วงยาวในช่วงฤดูฝน จากพระราชกรณียกิจในการเสด็จพระราชดำเนินเยี่ยมพสกนิกรในทุกภูมิภาคอย่างต่อเนื่องสม่ำเสมอนับแต่เสด็จขึ้นเถลิงถวัลย์ราชสมบัติ จนตราบเท่าทุกวันนี้ ทรงพบเห็นว่าภาวะแห้งแล้ง ได้ทวีความถี่ และมีแนวโน้มว่าจะรุนแรงยิ่งขึ้นตามลำดับ เพราะนอกจากความผันแปร และคลาดเคลื่อนของฤดูกาลตามธรรมชาติแล้ว การตัดไม้ทำลายป่า ยังเป็นสาเหตุให้สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งสร้างความเดือดร้อนให้แก่ราษฎรในทุกภาคของประเทศ ทำความเสียหายแก่เศรษฐกิจโดยรวมของชาติ เป็นมูลค่ามหาศาลในแต่ละปี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในปี พ.ศ. 2498 ครั้งเสด็จพระราชดำเนินเยี่ยมเยียนราษฎรในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายน ตามเส้นทางเสด็จพระราชดำเนินทรงสังเกตเห็นว่า         

         มีเมฆปริมาณมากปกคลุมท้องฟ้า แต่ไม่สามารถก่อรวมตัวกัน จนเกิดเป็นฝนได้ เป็นเหตุให้เกิดภาวะฝนทิ้งช่วงระยะยาวทั้ง ๆ ที่เป็นช่วงฤดูฝน ทรงคิดคำนึงว่า น่าจะมีมาตรการทางวิทยาศาสตร์ ที่จะช่วยให้เมฆเหล่านั้นก่อรวมตัวกันจนเกิดเป็นฝนได้ ทรงเชื่อมั่นว่า ด้วยลักษณะของภูมิอากาศ และภูมิประเทศของประเทศไทยซึ่งตั้งอยู่ในภูมิภาคเขตร้อน และอยู่ในอิทธิพลของฤดูมรสุมของทวีปเอเชีย โดยเฉพาะฤดูมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ซึ่งเป็นฤดูฝน และเป็นฤดูเพาะปลูกประจำปีของประเทศไทย จะสามารถดัดแปรสภาพอากาศ ให้เกิดเป็นฝนตกได้ อย่างแน่นอน

          ตามที่ทรงเล่าไว้ใน The Rainmaking Story จากปี พ.ศ. 2498 เป็นต้นมา ทรงศึกษาค้นคว้า และวิจัยทางเอกสาร ทั้งด้านวิชาการอุตุนิยมวิทยา และการดัดแปรสภาพอากาศ ซึ่งทรงรอบรู้ และเชี่ยวชาญ เป็นที่ยอมรับทั้งในและต่างประเทศ จนทรงมั่นพระทัย จึงพระราชทานแนวคิดนี้แก่ ม.ร.ว.เทพฤทธิ์ เทวกุล ผู้เชี่ยวชาญในการวิจัยประดิษฐ์ทางด้านเกษตรวิศวกรรม ของกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ขณะนั้น ซึ่งในปีถัดมาทรงพระกรุณาโปรดเกล้าโปรดกระหม่อม ให้หาลู่ทางที่จะทำให้เกิดการทดลองปฏิบัติการในท้องฟ้าให้เป็นไปได้

การทดลองในท้องฟ้าเป็นครั้งแรก

           ปี พ.ศ. 2512 กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ ได้จัดตั้งหน่วยบินปราบศัตรูพืชกรมการข้าว และพร้อมที่จะให้การสนับสนุนในการสนองพระราชประสงค์ ม.ร.ว.เทพฤทธิ์ เทวกุล จึงได้นำความขึ้นกราบบังคมทูลพระกรุณาทรงทราบว่า พร้อมที่จะดำเนินการตามพระราชประสงค์แล้ว ดังนั้นในปีเดียวกันนั้นเอง ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้ทำการทดลองปฏิบัติการจริงในท้องฟ้าเป็นครั้งแรก เมื่อวันที่ 1-2 กรกฎาคม 2512 โดยกระทรวงเกษตรและสหกรณ์แต่งตั้งให้ ม.ร.ว.เทพฤทธิ์ เทวกุล เป็นผู้อำนวยการโครงการ และหัวหน้าคณะปฏิบัติการทดลอง เป็นคนแรก และเลือกพื้นที่วนอุทยานเขาใหญ่เป็นพื้นที่ทดลองเป็นแห่งแรก โดยทดลองหยอดก้อนน้ำแข็งแห้ง (Dry Ice หรือ Solid Carbon dioxide) ขนาดไม่เกิน 1 ลูกบาศก์นิ้ว เข้าไปในยอดเมฆสูงไม่เกิน 10,000 ฟุต ที่ลอยกระจัดกระจายอยู่เหนือพื้นที่ทดลองในขณะนั้น ทำให้กลุ่มเมฆทดลองเหล่านั้นมีการเปลี่ยนแปลงทางฟิสิกส์อย่างเห็นได้ชัดเจน เกิดการกลั่นรวมตัวกันหนาแน่น และก่อยอดสูงขึ้นเป็นเมฆฝนขนาดใหญ่ ในเวลาอันรวดเร็วแล้วเคลื่อนตัวตามทิศทางลมพ้นไปจากสายตา ไม่สามารถสังเกตได้เนื่องจากยอดเขาบัง แต่จากการติดตามผลโดยการสำรวจทางภาคพื้นดิน และได้รับรายงานยืนยันด้วยวาจาจากราษฎรว่า เกิดฝนตกลงสู่พื้นที่ทดลองวนอุทยานเขาใหญ่ในที่สุด นับเป็นนิมิตหมายบ่งชี้ให้เห็นว่าการบังคับเมฆให้เกิดฝนเป็นสิ่งที่เป็นไปได้

           การทำฝนหลวงเป็นกรรมวิธีการเหนี่ยวนำน้ำจากฟ้า จะต้องให้เครื่องบินที่มีอัตราการบรรทุกมากๆ บรรจุสารเคมีขึ้นไปโปรยในท้องฟ้า โดยดูจากความชื้นของจำนวนเมฆ และสภาพของทิศทางลมประกอบกัน ปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดฝนคือ ความร้อนชื้นปะทะความเย็น และมีแกนกลั่นตัวที่มีประสิทธิภาพในปริมาณที่เหมาะสม กล่าวคือ เมื่อมวลอากาศร้อนชื้นที่ระดับผิวพื้นขึ้นสู่อากาศเบื้องบน อุณหภูมิของมวลอากาศ จะลดต่ำลงจนถึงความสูงที่ระดับหนึ่ง หากอุณหภูมิที่ลดต่ำลงนั้นมากพอก็จะทำให้ไอน้ำในมวลอากาศอิ่มตัว จะเกิดขบวนการกลั่นตัวเองของไอน้ำในมวลอากาศขึ้นบนแกนกลั่นตัว เกิดเป็นฝนตกลงมา ฉะนั้นสารเคมีที่ใช้จึงประกอบด้วย สูตรร้อน เพื่อใช้กระตุ้นเร่งเร้ากลไกการหมุนเวียนของบรรยากาศ สูตรเย็น ใช้เพื่อกระตุ้นกลไกการรวมตัวของละอองเมฆ ให้โตขึ้นเป็นเม็ดฝน และสูตรที่ใช้เป็นแกนดูดซับความชื้น เพื่อใช้กระตุ้นกลไก ระบบการกลั่นตัวให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น

           พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ได้ทรงกำหนดขั้นตอนของกรรมวิธีการทำฝนหลวงขึ้นเพื่อให้เข้าใจได้ง่ายๆ ตามลำดับ ดังนี้

           ขั้นตอนที่หนึ่ง : "ก่อกวน" เป็นขั้นตอนที่เมฆธรรมชาติ เริ่มก่อตัวทางแนวตั้ง การปฏิบัติการฝนหลวง ในขั้นตอนนี้ จะมุ่งใช้สารเคมีไปกระตุ้น ให้มวลอากาศเกิดการลอยตัวขึ้นสู่เบื้องบน เพื่อให้เกิดกระบวนการชักนำไอน้ำ หรือ ความชื้นเข้าสู่ระบบการเกิดเมฆ ระยะเวลาที่จะปฏิบัติการในขั้นตอนนี้ ไม่ควรเกิน ๑๐.๐๐ น. ของแต่ละวัน โดยการใช สารเคมีที่สามารถดูดซับไอน้ำจากมวล อากาศได้ แม้จะมีเปอร์เซ็นต์ความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ (มี ค่า Critical relative humidity ต่ำ) เพื่อกระตุ้นกลไกของกระบวนการกลั่นตัวไอน้ำในมวล อากาศ (เป็นการสร้าง Surrounding ให้เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของเมฆด้วย) ทางด้านเหนือลมของพื้นที่เป้าหมาย เมื่อเมฆเริ่มเกิดมีการก่อตัว และเจริญเติบโตทางตั้งแล้ว จึงใช้สารเคมีที่ให้ปฏิกิริยาคายความร้อนโปรยเป็นวงกลม หรือเป็นแนวถัดมาทางใต้ลมเป็นระยะทางสั้น ๆ เข้าสู่ก้อนเมฆ เพื่อกระตุ้นให้เกิดกลุ่มแกนร่วม (main cloud core) ในบริเวณปฏิบัติการสำหรับใช้เป็นศูนย์กลาง ที่จะสร้างกลุ่มเมฆฝนในขั้นตอนต่อไป

           ขั้นตอนที่สอง : "เลี้ยงให้อ้วน" เป็นขั้นตอนที่เมฆกำลัง ก่อตัวเจริญเติบโตซึ่งเป็นระยะสำคัญมากในการปฏิบัติการฝนหลวง เพราะจะต้องไปเพิ่มพลังงานให้แก่ updraft ให้ยาวนานออกไป ต้องใช้เทคโนโลยีและประสบการณ์หรือศิลปะแห่งการทำฝนควบคู่ไปพร้อม ๆ กัน เพื่อตัดสินใจโปรยสารเคมีฝนหลวงชนิดใด ณ ที่ใดของกลุ่มก้อนเมฆ และในอัตราใดจึงเหมาะสม เพราะต้องให้กระบวนการเกิดละอองเมฆสมดุล กับความแรงของ updraft มิฉะนั้นจะทำให้เมฆสลาย

           ขั้นตอนที่สาม : "โจมตี" เป็นขั้นตอนสุดท้ายของกรรมวิธีปฏิบัติการฝนหลวง เมฆ หรือ กลุ่มเมฆฝนมีความหนาแน่นมากพอที่จะสามารถตกเป็นฝนได้ ภายในกลุ่มเมฆจะมีเม็ดน้ำขนาดใหญ่มากมาย หากเครื่องบินบินเข้าไปในกลุ่มเมฆฝนนี้ จะมีเม็ดน้ำเกาะตามปีก และกระจังหน้าของเครื่องบิน เป็นขั้นตอนที่สำคัญ และอาศัยประสบการณ์มาก เพราะจะต้องปฏิบัติการเพื่อลดความรุนแรงของ updraft หรือทำให้อายุของ updraft หมดไป สำหรับการปฏิบัติการในขั้นตอนนี้ จะต้องพิจารณาจุดมุ่งหมายของการทำฝนหลวง ซึ่งมีอยู่ ๒ ประเด็นคือเพื่อเพิ่มปริมาณฝนตก (Rain enhancement) และเพื่อให้เกิดการกระจายการตกของฝน (Rain redistribution)เครื่องมือและอุปกรณ์สำคัญที่ใช้ประกอบในการทำฝนหลวง

           เครื่องมืออุตุนิยมวิทยา ใช้ใน การตรวจวัด และศึกษาสภาพอากาศประกอบการ วางแผนปฏิบัติการ นอกเหนือจากแผนที่อากาศ ภาพถ่าย ดาวเทียมที่ได้รับสนับสนุนเป็นประจำวัน จากกรมอุตุนิยมวิทยาที่มีใช้ได้แก่

  • เครื่องวัดลมชั้นบน (Pilot Balloon) ใช้ตรวจวัดทิศทางและความเร็วลมระดับสูงจากผิวดินขึ้นไป
  • เครื่องวิทยุหยั่งอากาศ (Radiosonde) เป็นเครื่องมือ อิเล็คทรอนิคส์ประกอบด้วยเครื่องส่งวิทยุ ซึ่งจะ ติดไปกับบอลลูน และเครื่องรับสัญญาณวิทยุ ซึ่งจะบอกให้ทราบถึงข้อมูลอุณหภูมิความชื้น ของบรรยากาศในระดับต่าง ๆ
  • เครื่องเรดาร์ ตรวจอากาศ (Weather Radar) ที่มีใช้อยู่เป็นแบบติดรถยนต์ เคลื่อนที่ได้มีประสิทธิภาพ สามารถบอกบริเวณ ที่มีฝนตกและความแรง หรือปริมาณน้ำฝนและ การเคลื่อนที่ของกลุ่มฝนได้ในรัศมี ๒๐๐-๔๐๐ กม. ซึ่งนอกจากจะใช้ประกอบการวางแผนปฏิบัติการแล้ว ยังใช้เป็นหลักฐานในการประเมินผลปฏิบัติการฝนหลวงอีกด้วย
  • เครื่องมือตรวจ อากาศผิวพื้นต่าง ๆ เช่น เครื่องวัดอุณหภูมิเครื่องวัด ความเร็วและทิศทางลมเครื่องวัดปริมาณน้ำฝน เป็นต้น
  • เครื่องมือเตรียมสารเคมี ได้แก่เครื่อง บดสารเคมีเครื่องผสมสารเคมี ทั้งแบบน้ำและแบบผง ถัง และกรวยโปรยสารเคมี เป็นต้น
  • เครื่องมือ สื่อสาร ใช้ในการติดต่อ สื่อสารและสั่งการระหว่างนักวิชาการบน เครื่องบิน กับฐานปฏิบัติการ หรือระหว่างฐาน ปฏิบัติการ ๒ แห่ง หรือใช้รายงานผลระหว่างฐาน ปฏิบัติงานสำนักงานฯ ในส่วนกลางโดยอาศัยข่าย ร่วมของวิทยุตำรวจ ศูนย์สื่อสารสำนักงาน ปลัดกระทรวงมหาดไทย วิทยุเกษตร และกรม ไปรษณีย์โทรเลข เครื่องมือสื่อสารที่ใช้ในปัจจุบัน ได้แก่วิทยุซิงเกิลไซด์แบนด์ วิทยุ FM.๑, FM.๕ เครื่องทรพิมพ์ เป็นต้น
  • เครื่องมือ ทาง วิชาการ อื่น ๆ เช่นอุปกรณ์ ทางการวางแผนปฏิบัติการ เข็มทิศ แผนที่ กล้อง ส่อง ทางไกล เครื่องมือตรวจสอบสารเคมี กล้องถ่ายภาพ และ อื่น ๆ

          สถานี เรดาร์ฝนหลวง ในบรรดาเครื่องมืออุปกรณ์ วิทยาศาสตร์ ภายใต้โครงการวิจัยทรัพยากรบรรยากาศ ประยุกต์จำนวน ๘ รายการนั้น Doppler radar จัดเป็น เครื่องมืออุปกรณ์วิทยาศาสตร์ ที่มีมูลค่าสูงสุด Doppler radar นี้ใช้เพื่อวางแผนการทดลองและติดตาม ประเมินผลปฏิบัติการฝนหลวง สาธิตเครื่องมือชนิดนี้ ทำงานโดยใช้ระบบคอมพิวเตอร์ (Microvax 3400) ควบคุม การสั่งการการ เก็บบันทึก รวบรวม ข้อมูล สามารถนำข้อมูลกลับมาแสดงใหม่จากเทปบันทึก ในรูปแบบการทำงานของ IRIS (IRIS Software) ผ่าน Processor (RUP-6) กล่าวคือ ข้อมูลจะถูกบันทึกไว้ในเทปบันทึกข้อมูล ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ที่สามารถนำมาใช้ได้ตลอด ซึ่งเชื่อมต่อกับระบบเรดาร์ การแสดงผล/ข้อมูล โดยจอภาพ (TV.monitor) ขนาด ๒๐ นิ้ว สถานที่ตั้ง Doppler radar หรือที่เรียกว่า สถานีเรดาร์ฝนหลวง นี้อยู่ที่ ตำบลยางเปียง อำเภออมก๋อย จังหวัด เชียงใหม่



ที่มา :
มหาวิทยาลัยราชภัฎธนบุรี
http://dit.dru.ac.th/ka/index.html

จัดทำโฮมเพจโดย : สำนักบริการคอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ (30 ธันวาคม 2552)
http://www.cpc.ku.ac.th