วิธีการทำฝนหลวง

1. เทคโนโลยีฝนหลวง เทคโนโลยีฝนหลวงเป็นเทคนิค หรือ วิชาการที่เกี่ยวกับการดัดแปลงสภาพอากาศ โดยเน้นการทำฝน เพื่อเพิ่มปริมาณฝนตก (Rain enhancement) และ/หรือ เพื่อให้ฝนตกกระจายอย่างสม่ำเสมอ (Rain redistribution) สำหรับป้องกันหรือบรรเทาภาวะแห้งแล้งที่เกิดจากฝนแล้ง หรือฝนทิ้งช่วงนั้น เป็นวิชาการที่ใหม่สำหรับประเทศไทยและของโลก ข้อมูลหลักฐาน (evidence) ที่ใช้พิสูจน์ยืนยัน เพื่อให้เกิดการยอมรับในระดับนักวิชาการและผู้บริหารระดับสูง ถึงผลปฏิบัติการฝนหลวงทั้งทางด้านกาย - ภาพ (Physic) และด้านสถิติ (Statistic) มีน้อยมาก ดังนั้น ในระยะแรกเริ่มของการทดลองและวิจัย กรรมวิธีการปฏิบัติการฝนหลวง พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว จึงได้ทรงติดตามผลการวางแผนการทดลองปฏิบัติการ การสังเกตจากรายงานแทบทุกครั้งโดยใกล้ชิด ทรงหาความรู้และประสบการณ์จากนักวิชาการที่ทรงคุณวุฒิทางด้านอุตุนิ- ยมวิทยา โดยได้รับสั่งให้เชิ
ญ พล.ร.ท.สนิท เวสารัชนันท์ ร.น. อดีตอธิบดีกรมอุตุนิยมวิทยา พล.ร.ต.พิณ พันธุทวี ร.น. พร้อมด้วยนักวิชาการอื่นๆ มาเป็นคณะทำงานถวาย -ความคิดเห็น วิเคราะห์ผลปฏิบัติการที่ทางคณะปฏิบัติการฝนหลวง ได้ทดลองสังเกตผลการเปลี่ยนแปลงแล้ว ทำรายงานเสนอเป็นประจำ

2. กรรมวิธีการทำฝนหลวง
กรรมวิธีการทำฝนหลวงในประเทศไทยที่ใช้เป็นหลักในปัจจุบัน สรุปได้ ดังนี้

ขั้นตอนที่หนึ่ง : ก่อเมฆ

เป็นการดัดแปรสภาพอากาศเพื่อเร่งหรือเสริมการเกิดเมฆ โดยการโปรยสารเคมีผลละเอียดของเกลือโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ที่ระดับความสูง 7,000 ฟุต ในท้องฟ้าโปร่งใสที่มีความชื้นสัมพัทธ์ไม่น้อยกว่า 60 เปอร์เซ็นต์ ผงของเกลือโซเดียมคลอไรด์ ซึ่งมีคุณสมบัติในการดูดความชื้นได้ดี จะทำหน้าที่เสริมประสิทธิภาพของแกนกลั่นตัวในบรรยากาศ (Cloud Condensation Nuclei) เรียกย่อว่า CCN ทำให้กระบวนการดูดซับความชื้นในอากาศให้กลายเป็นเม็ดน้ำเกิดเร็วขึ้นกว่าธรรมชาติ และเกิดกลุ่มเมฆจำนวนมาก ซึ่งเมฆเหล่านี้จะพัฒนาเป็นเมฆก้อนใหญ่ในเวลาต่อมา

ขั้นตอนที่สอง : เลี้ยงให้อ้วน

เป็นการดัดแปรสภาพอากาศ เพื่อเร่งหรือเสริมการเพิ่มขนาดของเมฆและขนาดของเม็ดน้ำในก้อนเมฆ จะปฏิบัติการเมื่อเมฆที่ก่อตัวจากขั้นตอนที่ 1 หรือเมฆเดิมที่มีอยู่ตามธรรมชาติ ก่อยอดสูงถึงระดับ 10,000 ฟุต โดยการโปรยสารเคมีผลแคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) เข้าไปในกลุ่มเมฆที่ระดับ 8,000 ฟุต ผงแคลเซี่ยมคลอไรด์ซึ่งมีคุณสม บัติดูดความชื้นได้ดี จะดูดซับความชื้นและเม็ดน้ำขนาดเล็กในก้อนเมฆให้กลายเป็นเม็ดน้ำขนาดใหญ่ ในขณะเดียวกันจะเกิดปฏิกิริยาคายความร้อน ซึ่งเป็นคุณสมบัติเฉพาะของสารแคลเซี่ยมคลอไรด์เมื่อละลายน้ำ ความร้อนที่เกิดขึ้นจะเพิ่มอัตราเร็วของกระแสอากาศไหลขึ้น (Updraft) ในก้อนเมฆ ทั้งขนาดเม็ดน้ำที่โตขึ้นและความเร็วของกระแสอากาศไหลขึ้นที่เพิ่มขึ้น จะเป็นปัจจัยเร่งกระบวนการชนกันและรวมตัวกัน (Collision and coalescence process) ของเม็ดน้ำ ทำให้เม็ดน้ำขนาดใหญ่จำนวนมากเกิดขึ้นในก้อนเมฆและยอดเมฆพัฒนาตัวสูงขึ้น ในขั้นนี้ เมฆจะมีขนาดใหญ่ขึ้นและก่อยอดสูงขึ้นไปได้มากน้อยแค่ไหน ขึ้นอยู่กับการทรงตัวของบรรยากาศในแต่ละวัน ซึ่งแบ่งออกได้เป็น 2 ลักษณะ คือ ในบางวันเมฆจะไม่สามารถก่อยอดสูงเกินระดับอุณหภูมิจุดเยือกแข็ง ( 0 องศาเซลเซียส) หรือประมาณ 18,000 ฟุต เรียกว่า เมฆอุ่น (Warm Cloud) ในบางวันเมฆจะสามารถก่อยอดขึ้นไปสูงกว่าระดับอุณหภูมิจุดเยือกแข็ง เช่น ถึงระดับ 20,000 ฟุต เรียกว่า เมฆเย็น (Cold Cloud) ซึ่งภายในยอดเมฆจะประกอบด้วยเม็ดน้ำเย็นจัด (Super cooled droplet) ที่มีอุณหภูมิต่ำถึง - 8 องศาเซลเซียส

ขั้นตอนที่สาม : โจมตี

เป็นการดัดแปรสภาพอากาศ เพื่อเร่งให้เมฆเกิดเป็นฝน ซึ่งสามารถกระทำได้ 3 วิธี ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเมฆ และชนิดของเครื่องบินที่มีอยู่ ดังนี้ วิธีที่ 1 \"โจมตีเมฆอุ่น แบบแซนด์วิช\"

ถ้าเป็นเมฆอุ่น เมื่อเมฆแก่ตัว ยอดเมฆจะอยู่ที่ระดับ 10,000 ฟุต หรือสูงกว่าเล็กน้อย และเคลื่อนตัวเข้าสู่พื้นที่เป้าหมาย จะทำการโจมตีโดยวิธี Sandwich คือ ใช้เครื่อง บิน 2 เครื่อง เครื่องหนึ่งโปรยผงโซเดียมคลอไรด์ (Nacl) ทับยอดเมฆ หรือไหล่เมฆที่ระดับ 9,000 ฟุต หรือ ไม่เกิน 10,000 ฟุต อีกเครื่องหนึ่งโปรยผงยูเรีย (Urea) ที่ฐานเมฆ ทำมุมเยื้องกัน 45 องศา เมฆจะเริ่มตกเป็นฝนลงสู่พื้นดิน

วิธีที่ 2 \"โจมตีเมฆเย็น แบบธรรมดา\"

ถ้าเป็นเมฆเย็นและมีเครื่องบินเมฆเย็นเพียงเครื่องเดียว เมื่อเมฆเย็นพัฒนายอดสูงขึ้นเลยระดับ 20,000 ฟุต ไปแล้ว จะทำการโจมตีโดยการยิงพลุสารเคมี ซิลเวอร์ไอโอไดด์ (Agl) เข้าสู่ยอดเมฆ ที่ระดับความสูงประมาณ 21,500 ฟุต ซึ่งมีอุณหภูมิระหว่าง -8 ถึง 12 องศาเซลเซียส มีกระแสอากาศไหลขึ้นสูงกว่า 1,000 ฟุตต่อนาที และมีปริมาณน้ำเย็นจัดไม่ตำกว่า 1 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งเป็นเงื่อนไขเหมาะสม อนุภาคของสาร Agl จะทำหน้าที่เป็นแกนเยือกแข็ง (Ice Nuclei) และเมื่อสัมผัสกับเม็ดน้ำเย็นจัดในบอดเมฆ จะทำให้เม็ดน้ำเหล่านั้นกลายเป็นน้ำแข็งและคายความร้อนแฝงออกมา ซึ่งความร้อนดังกล่าวจะเป็นพลังงานผลักดันให้ยอดเมฆเจริญสูงขึ้นไปอีก และมีการชักนำอากาศชื้นเข้าสู่ฐานเมฆเพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกันเม็ดน้ำที่กลายเป็นน้ำแข็ง จะมีความดันไอที่ผิวต่ำกว่าเม็ดน้ำเย็นจัด ทำให้ไอน้ำระเหยจากเม็ดน้ำไปเกาะที่เม็ดน้ำแข็ง และเม็ดน้ำแข็งจะเจริญเติบโตได้เร็วเป็นก้อนน้ำแข็งที่มีน้ำหนักเพิ่มขึ้น และจะล่วงหล่นลงสู่เบื้องล่าง ซึ่งจะละลายเป็นเม็ดน้ำฝน เมื่อผ่านชั้นอุณหภูมิเยือกแข็งลงมาที่ฐานเมฆ และเกิดเป็นฝนตกลงสู่พื้นดิน

วิธีที่ 3 \"โจมตีเมฆเย็น แบบซูเปอร์แซนด์วิช\"

หากเป็นเมฆเย็น และมีเครื่องบินครบทั้งชนิดเมฆอุ่นและเมฆเย็น เมื่อเมฆเย็นพัฒนายอดสูงขึ้นเลยระดับ 20,000 ฟุต ไปแล้ว จะทำการโจมตีโดยการผสมผสานวิธีที่ 1 และ 2 ในเวลาเดียวกัน กล่าวคือ เครื่องบินเมฆเย็นจะยิงพลุสารเคมี ซิลเวอร์ไอโอไดด์ (Agl) เข้าสู่ยอดเมฆ ที่ระดับความสูงประมาณ 21,500 ฟุต ส่วนเครื่องบินเมฆอุ่น 1 เครื่อง จะโปรยสารเคมีโซเดียมคลอไรด์ที่ระดับไหล่เมฆ (ประมาณ 9,000 - 10,000 ฟุต) และเครื่องบินเมฆอุ่นอีก 1 เครื่อง จะโปรยสารเคมีผงยูเรียที่ระดับชิดฐานเมฆ ทำมุมเยื้องกัน 45 องศา วิธีการนี้จะทำให้ประสิทธิภาพในการเพิ่มปริมาณน้ำฝนสูงยิ่งขึ้น และเทคนี้โปรดเกล้าฯ ให้เรียกชื่อว่า SUPER SANDWICH

ขั้นตอนที่สี่ : เพิ่มฝน

การโจมตีเมฆในขั้นตอนที่ 3 ทั้งสามวิธี อาจจะทำให้ฝนใกล้จะตกหรือเริ่มตกแล้ว ขั้นตอนที่ 4 นี้ จะเร่งการตกของฝนและเพิ่มปริมาณน้ำโดยการโปรยเกล็ดน้ำแข้งแห้ง (Dry ice) ที่ระดับใต้ฐานเมฆประมาณ 1,000 ฟุต เกล็ดน้ำแข็งแห้งซึ่งมีอุณหภูมิต่ำถึง -78 องศาเซลเซียส จะปรับอุณหภูมิของบรรยากาศระหว่างฐานเมฆกับพื้นดินให้เย็นลง ทำให้ฐานเมฆยิ่งลดระดับต่ำลง ฝนจะตกในทันที หรือที่ตกอยู่แล้ว จะมีอัตราการตกของฝนสูงขึ้น ลดอัตราการระเหยของเม็ดฝนขณะล่วงหล่นลงสู่พื้นดิน และทำให้ฝนตกต่อเนื่องเป็นเวลานานขึ้นและหนาแน่นยิ่งขึ้น

3. กรรมวิธีการทำฝนหลวง

การออกปฏิบัติการแต่ละครั้ง จะดำเนินการเมื่อได้รับการร้องเรียนจากกลุ่มเกษตรกร, สมาชิกสภาผู้แทนราษฎร, ผู้ว่าราชการจังหวัด หรือประสานงานโดยตรงกับคณะปฏิบัติการฝนหลวง

• ภาคเหนือ สนามบิน จ.แพร่, สนามบิน จ.เชียงใหม่

• ภาคอีสาน สนามบินกองบิน 1 จ.นครราชสีมา, สนามบิน จ.ขอนแก่น

• ภาคกลาง สนามบินกองบิน 2 จ.ลพบุรี, สนามบินกองบิน 4 จ.นครสวรรค์

• ภาคใต้ตอนบน สนามบินบ่อฝ้าย อ.หัวหิน, สนามบินค่ายธนรัตน์ อ.ปราณบุรี หรือสนามบินกองบิน 53 จ.ประจวบคีรีขันธ์ 

โดยพิจารณาหลักเกณฑ์ ดังนี้ 

- จำนวนพื้นที่พืชผลทางเกษตรกรรม จะต้องไม่น้อยกว่า 200,000 ไร่

 - ไม่ก่อให้เกิดผลกระทบถึงพืชผลทางเกษตรกรรมในพื้นที่ใกล้เคียง และไม่ต้องการน้ำ