ทำความรู้จัก "เมฆนิมโบสเตรตัส" ตัวการทำฝนตกทั้งวัน ไม่ยอมหยุด

เมื่อวันที่ 25 ก.ย. 69 ทางด้าน ดร.บัญชา ธนบุญสมบัติ ผู้อำนวยการฝ่ายเผยแพร่ความรู้เทคโนโลยีวัสดุ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สวทช. และผู้ก่อตั้งชมรมคนรักมวลเมฆ ได้ออกมาให้ความรู้เกี่ยวกับ "เมฆนิมโบสเตรตัส" ระบุว่า...

ถาม: ฝนที่ตกเกือบทั้งวัน ไม่ยอมหยุด มาจากไหน?

ตอบ: "เมฆนิมโบสเตรตัส" ในหย่อมความกดอากาศต่ำ

 

ทำไมในหลายพื้นที่ ฟ้าถึงครึ้มเป็นสีเทาแผ่นเดียวไร้ขอบเขต และมีฝนตกโปรยปรายต่อเนื่องตั้งแต่เช้าจรดค่ำโดยไม่มีทีท่าว่าจะหยุด ต่างจากฝนตกหนักที่มีเสียงฟ้าร้องฟ้าผ่าเพียงระยะหนึ่งแล้วหายไป?

 

ปรากฏการณ์ฝนตกแช่ยาวนานเช่นนี้ เป็นลักษณะของเมฆสกุล (genus) ที่มีชื่อว่า นิมโบสเตรตัส (Nimbostratus) ซึ่งมีลักษณะเป็นแผ่นหนาทึบ ส่วนใหญ่อยู่ระดับกลาง แต่ฐานอยู่ระดับล่าง

 

เมฆสกุลนี้อาจเกิดจากหลายสาเหตุ เช่น

• แนวปะทะอากาศอุ่น (warm front) (ซึ่งประเทศไทยไม่มี)
• หย่อมความกดอากาศต่ำ (low pressure area) (ซึ่งเป็นกรณีที่เกิดได้ในประเทศไทย)

หย่อมความกดอากาศต่ำสร้างแผ่นเมฆหนาทึบได้อย่างไร?

 

การลู่เข้าของอากาศที่ระดับต่ำ (Low-Level Convergence)

บริเวณใจกลางหย่อมความกดอากาศต่ำ อากาศจากพื้นที่โดยรอบจะไหลเวียนเข้าหากัน (เกิด convergence) เนื่องจากอากาศที่ศูนย์กลางมีความหนาแน่นน้อยกว่า เมื่อมวลอากาศอุ่นและชื้นไหลมากระทบกันที่บริเวณใกล้พื้นผิว อากาศเหล่านั้นจะไม่มีทางออกอื่นนอกจากถูกบังคับให้ยกตัวขึ้นด้านบน

 

การยกตัวตามสเกลขนาดใหญ่ (Synoptic-Scale Lifting)

การยกตัวในหย่อมความกดอากาศต่ำจะเป็นการยกตัวแบบ "แผ่กว้างออกไป" โดยมวลอากาศชื้นจะค่อยๆ ลอยสูงขึ้นพร้อมกันครอบคลุมพื้นที่กว้าง อาจถึงหลายร้อยกิโลเมตร

 

การขยายตัวและเย็นตัวแบบอะเดียแบติก (Adiabatic Cooling)

เมื่อมวลอากาศอุ่นและชื้นยกตัวสูงขึ้น อุณหภูมิจะลดลงเรื่อยๆ จนถึงระดับกลั่นตัว (lifted condensation level: LCL) ไอน้ำในอากาศจึงควบแน่นกลายเป็นหยดน้ำ และรวมตัวกันเป็นแผ่นเมฆเรียบหนาแน่น ปกคลุมท้องฟ้าเป็นบริเวณกว้าง

 

จากชั้นเมฆสู่ "เมฆนิมโบสเตรตัส" (Nimbostratus)

เมื่อกระบวนการป้อนความชื้นและการยกตัวเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เมฆชั้นแผ่นที่ก่อตัวขึ้นแรกเริ่ม เช่น เมฆสเตรตัส (Stratus) หรือ เมฆแอลโตสเตรตัส (Altostratus) จะเริ่มสะสมหยดน้ำและหนาตัวขึ้นในแนวตั้งจนมีความหนามาก แต่มีฐานเมฆอยู่ต่ำกว่า 2,000 เมตร

 

น่ารู้ด้วยว่า ระยะ 2,000 เมตร เป็นเส้นแบ่งระหว่างเมฆระดับต่ำกับเมฆระดับกลาง

 

นี่เองที่ทำให้ International Cloud Atlas จัดให้นิมโบสเตรตัสเป็นเมฆระดับกลาง (แต่ฐานเมฆอยู่ระดับต่ำ)

https://cloudatlas.wmo.int/en/clouds-definitions.html

เมฆนิมโบสเตรตัส (Nimbostratus) มีลักษณะเฉพาะ คือ

• ฐานเมฆราบเรียบและทึบแสง: ปกคลุมท้องฟ้าทั้งหมดจนมองไม่เห็นดวงอาทิตย์
• ยอดเมฆค่อนข้างเรียบ: ไม่พองเป็นก้อนตะปุ่มตะป่ำเหมือนเมฆคิวมูลัส
• มักไม่มีพายุฟ้าคะนองรุนแรง: เนื่องจากไม่ได้เกิดจากสภาวะอากาศที่มีกระแสอัปดราฟต์ที่รุนแรง (non-convective) อย่างไรก็ดี International Cloud Atlas ระบุว่านิมโบสเตรตัสอาจมีฟ้าแลบได้ แต่พบได้น้อยครั้ง

 

อาจมีคำถามว่า ทำไมฝนถึงตกต่อเนื่องยาวนาน ไม่ยอมหยุดง่ายๆ?

ตอบว่ามีปัจจัย 3 อย่างครับ

1 ) การป้อนความชื้นที่ไม่ขาดสาย: หย่อมความกดอากาศต่ำตราบใดที่ยังคงกำลังอยู่ จะดูดมวลอากาศชื้นเข้ามาเติมที่ฐานเมฆอย่างต่อเนื่อง

2 ) โครงสร้างเมฆมีเสถียรภาพ: การยกตัวของอากาศแบบแผ่กว้างช่วยป้องกันไม่ให้เมฆแยกตัวเป็นก้อนพายุเดี่ยวๆ ฝนจึงตกในอัตราสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นที่

3 ) กระบวนการรวมตัวของหยดน้ำ (Coalescence & Bergeron Process): หยดน้ำและผลึกน้ำแข็งในชั้นเมฆที่หนาแน่นมากจะรวมตัวกันจนหนักพอ และตกลงมาเป็นฝนอย่างต่อเนื่องตลอดเวลาที่อากาศยังคงลอยตัวขึ้นไปเติม

 

สรุป: หากวันไหนที่คุณมองออกไปนอกหน้าต่างแล้วพบกับฟ้าสีเทาราบเรียบเป็นแผ่นเดียว พร้อมสายฝนที่ตกโปรยปรายสม่ำเสมอไร้เสียงฟ้าร้อง นั่นคือสัญญาณว่าคุณอาจอยู่ภายใต้อิทธิพลของเมฆนิมโบสเตรตัสนั่นเองครับ