พายุฝนฟ้าคะนอง (Thunderstorm) รุนแรงสามารถก่อให้เกิดปรากฏการณ์ลมอันตรายที่เรียกว่า ดาวน์เบิสต์ (Downburst) และ ไมโครบิสต์ (Microburst) ซึ่งเป็นกระแสลมที่พัดลงอย่างรุนแรงจากเบื้องบนสู่พื้นดิน และเมื่อปะทะกับพื้นดิน ลมเหล่านี้จะแผ่กระจายออกด้านข้างอย่างรุนแรง ส่งผลให้เกิดความเสียหายอย่างมหาศาล แม้ว่าปรากฏการณ์นี้จะดูคล้ายกับพายุทอร์นาโด แต่ลมจากดาวน์เบิสต์และไมโครบิสต์มีลักษณะเป็น ลมตรง (Straight-line winds) ซึ่งสามารถทำลายล้างได้ไม่แพ้กัน การทำความเข้าใจปรากฏการณ์เหล่านี้มีความสำคัญต่อการพยากรณ์อากาศ ความปลอดภัยทางการบิน และการเตรียมพร้อมรับมือภัยพิบัติ

เพิ่มเติม : ทอร์นาโด (Tornado)

ไมโครเบิร์สต์ (Microburst)

ไมโครเบิร์สต์ (Microburst) คือ ปรากกฎการณ์ทางอากาศแบบ กระแสลมแรงที่เกิดขึ้นในลักษณะการพัดลงจาก พายุฝนฟ้าคะนอง (thunderstorm) และสร้างลมที่รุนแรงในพื้นที่เล็ก ๆ ซึ่งสามารถก่อให้เกิดความเสียหายอย่างมากภายในเวลาอันสั้น กระแสลมเหล่านี้สามารถมีความเร็วลมสูงสุดได้ถึง 240 กิโลเมตร/ชั่วโมง ซึ่งคล้ายกับพายุเฮอริเคนระดับ 4 อย่างไรก็ตาม พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากไมโครเบิร์สต์มักมีขนาดเล็ก เส้นผ่าศูนย์กลางไม่เกิน 4 กม. ถึงแม้ว่าเหตุการณ์ไมโครเบิร์สต์จะเกิดขึ้นในระยะเวลาเพียง 5-15 นาที แต่ความรุนแรงและการเกิดขึ้นอย่างกะทันหันทำให้เป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อการบิน เพราะสามารถทำให้เครื่องบินสูญเสียการทรงตัวในช่วงที่สำคัญ เช่น การขึ้นบินหรือการลงจอด

เพิ่มเติม : ฝนฟ้าคะนอง (thunderstorm)

ดาวน์เบิสต์ (Downburst)

ดาวน์เบิสต์ (Downburst) คือ กระแสลมที่พัดลงจากชั้นบรรยากาศสู่พื้นดินด้วยความเร็วสูงและแผ่กระจายออกด้านข้างเมื่อถึงพื้นดิน ปรากฏการณ์นี้คล้ายกับไมโครเบิสต์แต่จะมีขนาดใหญ่กว่า โดยครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 4 กิโลเมตร เกิดได้นานตั้งแต่ไม่กี่นาทีไปจนถึงหลายสิบนาที และอาจมีความเร็วลมเกิน 100 กิโลเมตร/ชั่วโมง ซึ่งใกล้เคียงกับความเร็วลมของพายุทอร์นาโดขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม ความเสียหายที่เกิดจากดาวน์เบิสต์จะมีลักษณะเป็นเส้นตรงมากกว่าความเสียหายแบบหมุนวนของพายุทอร์นาโด

การเกิด

ไมโครบิสต์ (Microburst) เกิดขึ้นภายในพายุฝนฟ้าคะนอง อันเนื่องมาจากการระบายความร้อนที่เกิดจากการระเหยของฝนในก้อนเมฆ ซึ่งประกอบด้วยขั้นตอนหลายประการในการเกิดไมโครเบิร์สต์ ดังนี้

1) การพัฒนากระแสลมพัดลง ในพายุฝนฟ้าคะนอง กระแสลมอุ่นและชื้นจะลอยขึ้นและกลั่นตัวเป็นก้อนเมฆและฝน เมื่อฝนเริ่มตกลงมา มันจะดึงอากาศลงมาพร้อมกับมัน ทำให้เกิดกระแสลมพัดลง บางกรณีที่มีการระเหยเกิดขึ้นเมื่อหยดน้ำเจอกับอากาศแห้ง การระเหยนี้ทำให้อากาศเย็นลง ซึ่งทำให้อากาศหนาแน่นขึ้นและตกลงเร็วขึ้น การระบายความร้อนนี้เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากอากาศที่เย็นและหนาแน่นจะตกลงสู่พื้นอย่างรวดเร็วและรุนแรง

2 ) ปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิว เมื่อกระแสลมพัดลงมาถึงพื้นดิน จะกระจายออกไปในแนวนอน โดยจะสร้างลมแรงที่กระจายออกจากจุดที่กระทบพื้น คล้ายกับการสาดน้ำไปในทุกทิศทาง การกระจายลมในแนวนอนที่รุนแรงนี้เป็นสาเหตุให้เกิดลมทำลายที่มักมาพร้อมกับไมโครเบิร์สต์ ลมที่กระจายออกเป็นแนววงกลมจะสร้างกระแสลมที่รุนแรงจนเทียบเท่ากับลมของพายุทอร์นาโด แต่จะมีผลกระทบเฉพาะในพื้นที่เล็ก ๆ

3) ความไม่เสถียรและความแตกต่างของอุณหภูมิ ไมโครเบิร์สต์มักจะเกิดขึ้นในบรรยากาศที่มีอากาศแห้งในระดับกลางของบรรยากาศ ซึ่งช่วยเสริมความแรงของกระแสลมที่ตกลง เมื่ออากาศแห้งผสมกับอากาศที่มีฝนในพายุ มันจะเย็นลงอย่างรวดเร็ว ทำให้กระแสลมพัดลงรุนแรงขึ้นอีก ความแตกต่างของอุณหภูมิและความชื้นระหว่างพายุและอากาศโดยรอบสร้างเงื่อนไขที่เหมาะสมให้กระแสลมพัดลงอย่างรุนแรงเกิดขึ้น

ประเภท

ดาวน์เบิสต์ (Downburst) และ ไมโครบิสต์ (Microburst) แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ตามสภาพอุณหภูมิ ได้แก่ ไมโครเบิร์สต์แบบเปียกและไมโครเบิร์สต์แบบแห้ง ซึ่งแต่ละประเภทมีลักษณะและเงื่อนไขการเกิดที่แตกต่างกัน

1) ไมโครเบิร์สต์แบบเปียก (Wet Microbursts ) ไมโครเบิร์สต์แบบเปียกพบได้ในภูมิภาคที่มีความชื้นสูง โดยเฉพาะในฤดูกาลที่อากาศอบอุ่นซึ่งพายุฝนฟ้าคะนองทำให้เกิดฝนตกหนัก ไมโครเบิร์สต์ชนิดนี้เกิดขึ้นเมื่อฝนทำให้อากาศเย็นลงในขณะที่ตก ทำให้เกิดกระแสลมเย็นที่หนาแน่นและตกลงอย่างรวดเร็ว ไมโครเบิร์สต์แบบเปียกมักจะมาพร้อมกับฝนที่ตกหนักและสามารถสังเกตได้จากปริมาณฝนและกระแสลมที่ตกลงมาอย่างรวดเร็ว

2) ไมโครเบิร์สต์แบบแห้ง (Dry Microbursts) ไมโครเบิร์สต์แบบแห้งพบได้บ่อยในพื้นที่แห้งแล้งหรือกึ่งแห้งแล้ง ซึ่งมีอากาศชั้นล่างที่แห้ง ในกรณีนี้ ฝนจากพายุฝนฟ้าคะนองจะระเหยไปก่อนที่จะถึงพื้น ทำให้เกิดกระบวนการเย็นลงซึ่งเพิ่มความแรงของกระแสลมพัดลง แม้ว่าจะไม่มีฝนตกถึงพื้น แต่จะยังคงเกิดลมแรงจากอากาศเย็นที่ตกลงมาถึงพื้น ไมโครเบิร์สต์แบบแห้งนี้ตรวจจับด้วยสายตาได้ยาก เนื่องจากไม่มีฝนตกหนักให้สังเกต แต่ยังสามารถสร้างลมที่มีความรุนแรงและทำลายล้างได้

3) ไมโครเบิร์สต์แบบผสม (Hybrid Microbursts) ไมโครเบิร์สต์แบบผสมมีลักษณะร่วมระหว่างไมโครเบิร์สต์แบบเปียกและแห้ง อาจเริ่มด้วยฝนตกหนักที่ระเหยอย่างรวดเร็วขณะตกลง รวมถึงกระบวนการเย็นตัวจากทั้งการระเหยของหยดน้ำและการสัมผัสกับอากาศแห้ง ไมโครเบิร์สต์แบบผสมพบได้ในพื้นที่ที่มีบรรยากาศผสมระหว่างชั้นที่มีความชื้นและอุณหภูมิแตกต่างกันในความสูงต่าง ๆ ของพายุ

ผลกระทบ

ดาวน์เบิสต์ (Downburst) และ ไมโครบิสต์ (Microburst) สามารถก่อให้เกิดผลกระทบรุนแรงจากลมที่มีความเร็วสูงและการเกิดขึ้นอย่างฉับพลัน ซึ่งมีผลกระทบทั้งในด้านการบิน สถานที่ในเมือง และสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ ดังนี้

1) ความเสี่ยงต่อการบิน ไมโครบิสต์และดาวน์เบิสต์ถือเป็นภัยคุกคามสำคัญต่อการบิน โดยเฉพาะในขณะเครื่องบินกำลังขึ้นและลงจอด เนื่องจากสามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของ ทิศทางและความเร็วลม (Wind Shear) ซึ่งอาจทำให้เครื่องบินสูญเสียการทรงตัวและยกตัว และเพื่อป้องกันความเสี่ยง สนามบินสมัยใหม่จึง ติดตั้งเรดาร์ Doppler และระบบตรวจจับลมเฉือนเพื่อเตือนนักบินเมื่อมีความเสี่ยง

2) ความเสียหายต่อโครงสร้างและอาคาร ลมแรงจากไมโครเบิร์สต์และดาวน์เบิสต์สามารถก่อให้เกิดความเสียหายรุนแรงต่ออาคาร สายไฟ และโครงสร้างพื้นฐานอื่น ๆ หลังคาอาจถูกพัดปลิว หน้าต่างแตก ต้นไม้ล้ม ซึ่งก่อให้เกิดค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมสูงและเกิดไฟดับ ความเสียหายจากไมโครเบิร์สต์และดาวน์เบิสต์มักเป็นลมตรงที่รุนแรง ซึ่งแตกต่างจากพายุทอร์นาโดที่มีลมหมุน แต่ก็สามารถสร้างความเสียหายที่เทียบเท่ากันได้

3) ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมธรรมชาติ ในพื้นที่ธรรมชาติ ไมโครเบิร์สต์และดาวน์เบิสต์สามารถทำให้ต้นไม้ล้มลงในลักษณะกระจายเป็นรัศมี ซึ่งก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระบบนิเวศ การสูญเสียต้นไม้ทำให้เกิดพื้นที่โล่งซึ่งอาจนำไปสู่การกัดเซาะของดินและการเปลี่ยนแปลงของแหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์ นอกจากนี้ ในพื้นที่แห้งแล้ง ไมโครเบิร์สต์ยังเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดไฟป่า เนื่องจากต้นไม้และพืชที่ล้มลงแห้งและกลายเป็นเชื้อเพลิงให้ไฟป่า

เพิ่มเติม : ไฟป่า (wildfire)

4) น้ำท่วมฉับพลัน ไมโครเบิร์สต์และดาวน์เบิสต์แบบเปียกสามารถทำให้เกิดน้ำท่วมฉับพลันเนื่องจากฝนที่ตกหนักสะสมอย่างรวดเร็วในพื้นที่เล็ก ๆ ระบบระบายน้ำอาจไม่สามารถรองรับปริมาณน้ำได้ทัน ซึ่งนำไปสู่น้ำท่วมในพื้นที่ใกล้เคียงโดยเฉพาะในเขตเมืองที่มีการระบายน้ำไม่ดี

เพิ่มเติม : ภัยพิบัติน้ำท่วม และการบรรเทา

การตรวจจับและพยากรณ์

เนื่องจากไมโครเบิร์สต์และดาวน์เบิสต์ เกิดขึ้นในระยะเวลาสั้นและรุนแรง การตรวจจับและการพยากรณ์จึงเป็นเรื่องที่ท้าทาย อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีด้านอุตุนิยมวิทยาได้ช่วยให้สามารถตรวจจับและพยากรณ์ไมโครเบิร์สต์ได้ดีขึ้น ดังนี้

1) เรดาร์ตรวจอากาศดอปเปลอร์ (Doppler Weather Radar) เป็นเครื่องมือสำคัญในการตรวจจับไมโครเบิร์สต์ เนื่องจากสามารถวัดความเร็วของลมและตรวจจับพื้นที่ที่มีลมเฉือนและการเคลื่อนลงของกระแสลมภายในพายุฝนฟ้าคะนอง

2) โปรไฟเลอร์ลมและไลดาร์ (Wind Profilers and LIDAR) เป็นเทคโนโลยีเพิ่มเติมที่ใช้ตรวจจับไมโครเบิร์สต์และดาวน์เบิสต์ โดยระบบนี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วและทิศทางลมในระดับต่าง ๆ ของบรรยากาศ ช่วยให้นักอุตุนิยมวิทยาติดตามการเปลี่ยนแปลงของลมที่อาจบ่งชี้การเกิดไมโครเบิร์สต์ได้

3) การรายงานของนักบิน (Pilot Reports, PIREPs) ในการบิน การรายงานของนักบินเป็นแหล่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ที่มีคุณค่าสำหรับการตรวจจับไมโครเบิร์สต์และดาวน์เบิสต์ โดยนักบินสามารถรายงานการเปลี่ยนแปลงความเร็วและทิศทางลมอย่างกะทันหันขณะบิน ซึ่งช่วยเตือนภัยให้แก่เครื่องบินลำอื่นที่อาจอยู่ใกล้พื้นที่ที่เกิดไมโครเบิร์สต์

การลดความเสี่ยง

ถึงแม้ว่าจะไม่สามารถป้องกันไมโครเบิร์สต์และดาวน์เบิสต์ได้ทั้งหมด แต่ก็มีแนวทางหลายประการที่ช่วยลดผลกระทบโดยเฉพาะในด้านการบินและการวางผังเมือง ดังนี้

1) มาตรการความปลอดภัยในสนามบิน สนามบินในภูมิภาคที่มีความเสี่ยงต่อไมโครเบิร์สต์และดาวน์เบิสต์ได้จัดทำมาตรการความปลอดภัย เช่น การติดตั้ง เรดาร์ตรวจอากาศดอปเปลอร์ (Doppler Weather Radar) ระบบตรวจจับลมเฉือน และการฝึกอบรมนักบินในการจัดการกับไมโครเบิร์สต์และดาวน์เบิสต์

2) ปรับปรุงมาตรฐานการก่อสร้าง ในพื้นที่ที่ไมโครเบิร์สต์และดาวน์เบิสต์เกิดขึ้นบ่อย มาตรฐานการก่อสร้างควรได้รับการปรับปรุงให้สามารถทนทานต่อแรงลมตรงที่รุนแรง เช่น การเสริมความแข็งแรงของหลังคาและผนัง รวมถึงการใช้วัสดุที่ทนทานต่อการทำลายจากลม

3) การจัดการป่าและพื้นที่ธรรมชาติ การจัดการป่า เช่น การเผาควบคุม การคัดเลือกตัดไม้ และการรักษาชายป่า ช่วยลดความเสี่ยงของการล้มของต้นไม้ขนาดใหญ่ ซึ่งอาจก่อให้เกิดการกัดเซาะดินและความเสี่ยงต่อไฟป่า

4) การวางผังเมืองและความทนทานของโครงสร้างพื้นฐาน ในเขตเมือง การวางผังและการออกแบบโครงสร้างพื้นฐานที่ทนทานต่อแรงลมสูงจะช่วยลดความเสียหายจากไมโครเบิร์สต์และดาวน์เบิสต์ เช่น การฝังสายไฟลงดิน การออกแบบป้ายถนนให้ต้านทานลม และการปรับปรุงระบบระบายน้ำเพื่อรองรับฝนตกหนักจากไมโครเบิร์สต์แบบเปียก

อีกทีกับ ดาวน์เบิสต์-ไมโครบิสต์

แม้ว่าดาวน์เบิสต์และไมโครบิสต์จะมีแหล่งกำเนิดและกระบวนการที่คล้ายกัน แต่ทั้งสองปรากฏการณ์มีความแตกต่างในด้านขนาด ระยะเวลา และพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ ดาวน์เบิสต์มีขนาดใหญ่กว่า โดยครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 4 กิโลเมตร และมีระยะเวลานานกว่าซึ่งอาจกินเวลาหลายนาทีจนถึงหลายสิบนาที ขณะที่ไมโครบิสต์มีขนาดเล็กกว่า โดยส่งผลกระทบต่อพื้นที่ไม่เกิน 4 กิโลเมตร และเกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ ไม่เกิน 5 นาที ส่วนในด้านความเสียหาย ดาวน์เบิสต์มักสร้างความเสียหายเป็นวงกว้าง เช่น การโค่นต้นไม้จำนวนมาก หรือทำลายอาคารหลายหลัง ในขณะที่ไมโครบิสต์สร้างความเสียหายเฉพาะจุด เช่น การทำลายพืชผลในพื้นที่เล็ก ๆ หรือการพังทลายของโครงสร้างเดี่ยว

โดยสรุป ดาวน์เบิสต์ (Downburst) และ ไมโครบิสต์ (Microburst) เป็นปรากฏการณ์ลมที่รุนแรงและเป็นอันตรายอย่างมาก โดยเฉพาะสำหรับผู้ที่ไม่ได้อยู่ในสายงานอุตุนิยมวิทยาหรือการบิน ความสามารถในการก่อความเสียหายในเวลาอันสั้นทำให้ปรากฏการณ์เหล่านี้มีความสำคัญที่ต้องศึกษาและเตรียมการรับมือ การพัฒนาระบบตรวจจับ การให้ความรู้แก่สาธารณชน และการออกแบบโครงสร้างให้ทนต่อกระแสลมแรง จะช่วยลดความเสี่ยงและผลกระทบจากปรากฏการณ์เหล่านี้ได้

การเข้าใจกลไกของดาวน์เบิสต์และไมโครบิสต์ไม่เพียงสำคัญสำหรับนักวิทยาศาสตร์ แต่ยังมีความสำคัญสำหรับเจ้าหน้าที่กู้ภัย นักวางผังเมือง และอุตสาหกรรมการบินอีกด้วย เมื่อพิจารณาว่าสภาพภูมิอากาศกำลังเปลี่ยนแปลง พายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงและปรากฏการณ์ลมเหล่านี้อาจเกิดบ่อยขึ้น ซึ่งเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการศึกษาวิจัยและการเตรียมพร้อมอย่างต่อเนื่อง

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth