ตำราฝนหลวง

จากการที่โปรดเกล้าฯ ให้มีการปฏิบัติการฝนหลวงพิเศษกู้ภัยแล้ง พ.ศ. ๒๕๔๒ อย่างสัมฤทธิ์ผล นอกจากจะโปรดเกล้าฯ ให้ฟื้นฟูทบทวนประสบการณ์และเทคนิคพระราชทานที่เคยปฏิบัติการได้ผลมาแล้วในอดีตมาใช้ปฏิบัติการในครั้งนี้แล้ว ยังโปรดเกล้าฯ ให้มีการพัฒนาเทคโนโลยีและเทคนิคควบคู่กันไปด้วย ซึ่งทรงสามารถพัฒนากรรมวิธีการทำฝนหลวงให้ก้าวหน้าขึ้นอีกระดับหนึ่ง คือ เป็นการปฏิบัติการฝนหลวงโดยการดัดแปรสภาพอากาศให้เกิดฝนโดยเทคโนโลยีฝนหลวงจากทั้งเมฆอุ่นและเมฆเย็นพร้อมกัน (เดิมเป็นกิจกรรมทำฝนจากเมฆอุ่นเพียงอย่างเดียว) ด้วยพระปรีชาสามารถ ทรงพัฒนาเทคนิคการโจมตีเมฆอุ่นและเมฆเย็นพร้อมกันในกลุ่มเมฆเดียวกัน ซึ่งโปรดเกล้าฯ ให้เรียกเทคนิคการโจมตีที่ทรงประดิษฐ์คิดค้น ขึ้นมาเป็นนวัตกรรมใหม่ล่าสุดว่า SUPER SANDWICH TECHNIC ทรงสรุปขั้นตอนกรรมวิธีโดยทรงประดิษฐ์ขึ้นเป็นแผนภาพการ์ตูนโดยคอมพิวเตอร์ด้วยพระองค์เอง พระราชทานให้ใช้เป็น ตำราฝนหลวง เพื่อให้เป็นแบบอย่างใช้ในการปฏิบัติการฝนหลวงให้เป็นไปในทางเดียวกัน แผนภาพฝีพระหัตถ์ดังกล่าวประมวลความรู้ทางวิชาการเทคนิคและกระบวนการขั้นตอนกรรมวิธีในการปฏิบัติการฝนหลวงอย่างครบถ้วนทั้งเทคโนโลยีฝนหลวงไว้ในหนึ่งหน้ากระดาษได้อย่างสมบูรณ์ง่ายต่อความเข้าใจและการถือปฏิบัติ

กระบวนการดัดแปรสภาพอากาศให้เกิดฝนโดยเทคโนโลยีฝนหลวงเป็นนวัตกรรมใหม่ล่าสุดที่ทรงประดิษฐ์คิดค้นขึ้นมา พระราชทานให้ใช้ปฏิบัติการในประเทศไทยเป็นประเทศแรก ยังไม่มีประเทศใดในโลกเคยปฏิบัติด้วยเทคโนโลยีนี้มาก่อนอย่างแน่นอน

พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงประดิษฐ์ภาพ "ตำราฝนหลวง" ด้วยคอมพิวเตอร์ แสดงขั้นตอนและกรรมวิธีการดัดแปรสภาพอากาศ ให้เกิดฝนจากเมฆอุ่นและเมฆเย็น และพระราชทานแก่ นักวิชาการฝนหลวงถือปฏิบัติในแนวทางเดียวกัน เมื่อวันที่ ๒๑ มีนาคม ๒๕๔๒

ภาพแสดงแผนภาพ (การ์ตูน) ตำราฝนหลวงพระราชทาน

 ความหมายที่ขยายความจากแผนภาพตำราฝนหลวงพระราชทาน

ภาพแสดงแถวบนสุดของตำราฝนหลวงพระราชทาน

ช่องที่ ๑ “นางมณีเมฆขลา”

๑. เป็นเครื่องหมายหรือสัญลักษณ์ของสำนักงานมณีเมฆขลา เป็นส่วนหนึ่งของสำนักงานฝนหลวง

๒. เป็นหัวหน้าสำนักงานอุตุนิยมวิทยาแห่งเขาไกรลาสหรือเขาพระสุเมรุวิเทศะสันนิษฐานว่าอยู่ในทะเล

ช่องที่ ๒ “พระอินทร์ทรงเกวียน”

๑. พระอินทร์เป็นพระสักกะเทวราช เป็นราชาของเทวดาที่ลงมาช่วยทำฝน

ช่องที่ ๓ “๑๒ มกราคม ๒๕๔๒”

เป็นวันที่ทรงประทับบนเครื่องบินพระที่นั่งเสด็จไปประกอบพระราชกรณียกิจที่จังหวัดเชียงใหม่ ระหว่างเส้นทางพระราชดำเนินกลับ ทรงสังเกตเห็นกลุ่มเมฆปกคลุมพื้นที่ภาคเหนือตอนล่างที่น่าจะทำฝนได้ ทรงบันทึกภาพเมฆเหล่านั้นพระราชทานลงมา และมีพระราชกระแสรับสั่งให้ส่งคณะปฏิบัติการฝนหลวงพิเศษออกไปปฏิบัติการกู้ภัยแล้งในพื้นที่ลุ่มน้ำเจ้าพระยา และภาคเหนือตอนล่างโดยเร่งด่วน

ช่องที่ ๔ “เครื่องบิน ๓ เครื่อง”

เป็นตัวอย่างของเครื่องบินที่เหมาะสมกับการปฏิบัติการตามตำราฝนหลวงพระราชทานตามขั้นตอนที่ ๑-๖ ประกอบด้วย

๑. เครื่องบินเมฆเย็น (BEECHCRAFT KING AIR)          (จำนวนที่เหมาะสม ๑ เครื่อง)

     ๒. เครื่องบินเมฆอุ่น (CASA)                                          (จำนวนที่เหมาะสม ๒ เครื่อง)

     ๓. เครื่องบินเมฆอุ่น (CARAVAN)                                    (จำนวนที่เหมาะสม ๒ เครื่อง)

ภาพแสดงแถวที่ ๑ ช่องที่ ๑-๓ เป็นขั้นตอนที่ ๑

เป็นการเร่งให้เกิดเมฆโดยใช้เครื่องบินเมฆอุ่น ๑ เครื่อง โปรยสารเคมีผงเกลือโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ที่ระดับความสูง ๗,๐๐๐ ฟุต ในขณะที่ท้องฟ้าโปร่งหรือมีเมฆเดิมก่อตัวอยู่บ้าง ความชื้นสัมพัทธ์ไม่ต่ำกว่า ๖๐ เปอร์เซ็นต์ ให้เป็นแกนกลั่นตัว (Cloud Condensation Nuclei) เรียกย่อว่า CCN ความชื้นหรือไอน้ำจะถูกดูดซับเข้าไปเกาะรอบแกนเกลือแล้วรวมตัวกันเกิดเป็นเมฆ ซึ่งเมฆเหล่านี้จะพัฒนาเจริญขึ้นเป็นเมฆก้อนใหญ่ อาจก่อยอดถึงระดับ ๑๐,๐๐๐ ฟุตได้

ภาพแสดงแถวที่ ๒ ช่องที่ ๑-๔ เป็นขั้นตอนที่ ๒

เป็นการเร่งการเจริญเติบโตของเมฆที่ก่อขึ้นหรือเมฆเดิมที่มีอยู่ตามธรรมชาติ และก่อยอดขึ้นถึงระดับ ๑๐,๐๐๐ ฟุต ฐานเมฆสูงไม่เกิน ๗๐๐๐ ฟุต ใช้เครื่องบินแบบเมฆอุ่นอีกหนึ่งเครื่องโปรยสารเคมีผงแคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) เข้าไปในกลุ่มเมฆที่ระดับ ๘,๐๐๐ ฟุต (หรือสูงกว่าฐานเมฆ ๑,๐๐๐ ฟุต) ทำให้เกิดความร้อนอันเนื่องมาจากการคายความร้อนแฝงจากการกลั่นตัวรอบ CCN รวมกับความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยาของไอน้ำกับสารเคมี CaCl2 โดยตรง และพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ตามธรรมชาติจะเร่งหรือเสริมแรงยกตัวของมวลอากาศภายในเมฆยกตัวขึ้น เร่งกิจกรรมการกลั่นตัวของไอน้ำและการรวมตัวกันของเม็ดน้ำภายในเมฆ ทวีความหนาแน่นจนขนาดของเมฆใหญ่และก่อยอดขึ้นถึงระดับ ๑๕,๐๐๐ ฟุต ได้เร็วกว่าที่จะปล่อยให้เจริญขึ้นเองตามธรรมชาติ ซึ่งยังเป็นส่วนของเมฆอุ่นจนถึงระดับนี้การยกตัวขึ้นและจมลงของมวลอากาศ การกลั่นและการรวมตัวของเม็ดน้ำยังคงเป็นอย่างต่อเนื่องแบบปฏิกิริยาลูกโซ่ แต่บางครั้งอาจมีแรงยกตัวเหลือพอที่ยอดเมฆอาจพัฒนาขึ้นถึงระดับสูงกว่า ๒๐,๐๐๐ ฟุตซึ่งเป็นส่วนของเมฆเย็น เริ่มตั้งแต่ระดับประมาณ ๑๘,๐๐๐ ฟุตขึ้นไป (อุณหภูมิต่ำกว่า ๐ องศาเซลเซียส)

ภาพแสดงแถวที่ ๓ ช่องที่ ๑-๔ เป็นขั้นตอนที่ ๓

เป็นการเร่งหรือบังคับให้เกิดฝน เมื่อเมฆอุ่นเจริญเติบโตขึ้นจนเริ่มแก่ตัวจัด ฐานเมฆลดระดับต่ำลงประมาณ ๑,๐๐๐ ฟุต และเคลื่อนตัวใกล้เข้าสู่พื้นที่เป้าหมาย ทำการบังคับให้ฝนตกโดยใช้เทคนิคการโจมตีแบบ Sandwich โดยใช้เครื่องบินเมฆอุ่น ๒ เครื่อง เครื่องหนึ่งโปรยผงโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ทับยอดเมฆหรือไหล่เมฆที่ระดับไม่เกิน ๑๐,๐๐๐ ฟุตทางด้านเหนือลม อีกเครื่องหนึ่งโปรยผงยูเรีย (Urea) ที่ระดับฐานเมฆด้านใต้ลม ให้แนวโปรยทั้งสองทำมุมเยื้องกัน ๔๕ องศา เมฆจะทวีความหนาแน่นของเม็ดน้ำขนาดใหญ่และปริมาณมากขึ้น ล่วงหล่นลงสู่ฐานเมฆทำให้ฐานเมฆหนาแน่นจนใกล้ตกเป็นฝนหรือเริ่มตกเป็นฝนแต่ยังไม่ถึงพื้นดินหรือตกถึงพื้นดินแต่ปริมาณยังเบาบาง

ภาพแสดงแถวที่ ๔ ช่องที่ ๑-๓ เป็นขั้นตอนที่ ๔

เป็นการเสริมการโจมตีเพื่อเพิ่มปริมาณฝนให้สูงขึ้น เมื่อกลุ่มเมฆฝนตามขั้นตอนที่ ๓ ยังไม่เคลื่อนตัวเข้าสู่เป้าหมาย ทำการเสริมการโจมตีเมฆอุ่นด้วยสารเคมีสูตรเย็นจัด คือ น้ำแข็งแห้ง (Dry Ice) ซึ่งมีอุณหภูมิต่ำระดับ –๗๘ องศาเซลเซียสที่ใต้ฐานเมฆ ๑,๐๐๐ ฟุต จะทำให้อุณหภูมิของมวลอากาศใต้ฐานเมฆลดต่ำลง และความชื้นสัมพัทธ์สูงขึ้นจะทำให้ฐานเมฆยิ่งลดระดับต่ำลง ปริมาณฝนตกหนาแน่นยิ่งขึ้น และชักนำให้กลุ่มฝนเคลื่อนตัวเข้าสู่พื้นที่เป้าหมายหวังผลได้แน่นอนและเร็วขึ้น

ภาพแสดงแถวที่ ๕ ช่องที่ ๑-๓ เป็นขั้นตอนที่  ๕

เป็นการโจมตีเมฆเย็นด้วย Agl ขณะที่เมฆพัฒนายอดสูงขึ้นในขั้นตอนที่ ๒ ถึงระดับเมฆเย็น และมีแค่เครื่องบินเมฆเย็นเพียงเครื่องเดียว ทำการโจมตีเมฆเย็นโดยการยิงพลุสารเคมีซิลเวอร์ไอโอไดด์ (Agl) ที่ระดับความสูงประมาณ ๒๑,๕๐๐ ฟุต ซึ่งมีอุณหภูมิระดับ –๘ ถึง –๑๒ องศาเซลเซียส มีกระแสมวลอากาศลอยขึ้นกว่า ๑,๐๐๐ ฟุตต่อนาที และมีปริมาณน้ำเย็นจัดไม่ต่ำกว่า ๑ กรัมต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งเป็นเงื่อนไขเหมาะสมที่จะทำให้ไอน้ำระเหยจากเม็ดน้ำเย็นยิ่งยวด (Super cooled vapour) มาเกาะตัวรอบแกน Agl กลายเป็นผลึกน้ำแข็งได้ด้วยประสิทธิภาพที่ดีที่สุด ไอน้ำที่แปรสภาพเป็นผลึกน้ำแข็งจะทวีขนาดใหญ่ขึ้นจนร่วงหล่นลงมา และละลายเป็นเม็ดฝนเมื่อเข้าสู่ระดับเมฆอุ่น และจะทำให้ไอน้ำและเม็ดน้ำในเมฆอุ่นเข้ามาเกาะรวมตัวกันเป็นเม็ดใหญ่ขึ้นทะลุฐานเมฆเป็นฝนตกลงสู่พื้นดิน

ภาพแสดงแถวที่ ๖ ช่องที่ ๑-๓ เป็นขั้นตอนที่ ๖

เป็นการโจมตีแบบ SUPER SANDWICH จะทำได้ต่อเมื่อมีเครื่องบินปฏิบัติการทั้งเมฆอุ่นและเมฆเย็นใช้ปฏิบัติการได้ครบถ้วน ขณะที่ทำการโจมตีเมฆอุ่นตามขั้นตอนที่ ๓ และ ๔ ทำการโจมตีเมฆเย็นตามขั้นตอนที่ ๕ ควบคู่กันไปในขณะเดียวกัน จะทำให้ฝนตกหนักและต่อเนื่องนานและปริมาณน้ำฝนสูงยิ่งขึ้น เนื่องจากเป็นการประสานประสิทธิภาพของการโจมตีเมฆอุ่นในขั้นตอนที่ ๓ และ ๔และโจมตีเมฆเย็นในขั้นตอนที่ ๕ ควบคู่กันไปในขณะเดียวกัน เทคนิคการโจมตีนี้โปรดเกล้าฯ ให้เรียกว่า SUPER SANDWICH

ภาพแสดงแถวล่างสุดของตำราฝนหลวงพระราชทาน

ช่องที่๑  “แห่นางแมว” (CAT PROCESSION)

๑.      เป็นการรวมผลหรือประชาสัมพันธ์ (บำรุงขวัญ)

๒.      แมวเกลียดน้ำ (The cat hates water)

๓.      เป็นพิธีกรรมขอฝนที่สืบทอดกันมาแต่โบราณกาล

๔.      เป็นพิธีกรรมด้านจิตวิทยาเมื่อฝนแล้งเกิดความเดือดร้อน ปั่นป่วนวุ่นวายจึงต้องมีจิตวิทยาบำรุงขวัญให้ประชาชน และเจ้าหน้าที่มีกำลังใจ

ช่องที่ ๒ “เครื่องบินทำฝน”

๑.      เครื่องบินปฏิบัติการ (เป็นพาหะในการประยุกต์เทคโนโลยีฝนหลวง)

๒.      เครื่องบินต้องกล้าบินเข้าเมฆฝน สำรวจและติดตามผล

๓.      นักบินและนักวิชาการฝนหลวงต้องร่วมมือกัน (The pilot and the rainmakers must cooperate)

ช่องที่ ๓ “กบ”

๑.      เลือกนายหรือขอฝนและเรียกฝน กบร้องแทนอุตุนิยม

๒.      ถ้าไม่มีความชื้นกบเดือดร้อนและกบเตือนให้มีความพยายาม มิฉะนั้นกบตาย ไม่มีฝนเกษตรกรตาย

๓.      ท่านต้องจูบกบหลายตัว ก่อนที่จะพบเจ้าชายเพียงหนึ่งองค์ (You have kiss to a lot of frogs before you meet a prince) หมายความว่าต้องมีความพยายามทำซ้ำหลายๆครั้ง เพื่อให้เกิดฝนได้สักครั้ง