โครงการพระราชดำริ "ฝนหลวง"

ปีติพงศ์ พึ่งบุญ ณ อยุธยา ปลัดกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ได้เล่าถึง
ความเป็นมาของโครงการฝนหลวงว่าโครงการฝนหลวงนี้ได้มีพระราชดำริครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 2498 แก่หม่อมราชวงศ์เทพฤทธิ์   เทวกุล ว่าจะทรงค้นหาวิธีการที่จะทำให้เกิดฝนตกเพิ่มมากขึ้น นอกเหนือไปจากที่ได้รับจากธรรมชาติ โดยการนำเทคโนโลยีสมัยใหม่มาประยุกต์เข้ากับทรัพยากรที่มีอยู่เพื่อให้เกิดมีศักยภาพในการสร้างฝน ด้วยสายพระเนตรที่ยาวไกล และความอัจฉริยะของพระองค์ท่าน ซึ่งประกอบด้วยคุณลักษณะของนักวิทยาศาสตร์ จึงสังเกตวิเคราะห์ข้อมูลในขั้นต้นแล้วว่าจะทรงค้นหาวิธีการที่จะทำให้เกิดฝนให้ได้ เพื่อเป็นการบรรเทาความเดือดร้อนของราษฎร จึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯให้หม่อมราชวงศ์เทพฤทธิ์ เทวกุล ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านเกษตรวิศวกรรมของกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ ศึกษาแนวทางในการค้นคว้าทดลอง จึงได้มีการจัดตั้ง "โครงการค้นคว้าทดลองการทำฝนเทียม" ขึ้นในปีพศ.2512และได้มีการวิจัยและพัฒนาวิธีการทำฝนเทียมอย่างต่อเนื่อง จนในที่สุดได้ค้นพบวิธีการทำฝนเทียมแบบใหม่ เป็นกรรมวิธีของประเทศไทยโดยเฉพาะซึ่งแตกต่างจากวิธีปฏิบัติที่ใช้ในต่างประเทศ

 ความสำคัญของ "ฝนหลวง"

ฝนหลวงนี้ ไม่เพียงแต่จะเป็นประโยชน์สำหรับแหล่งน้ำที่จำเป็นต้องใช้ ในการเพาะปลูกสำหรับเกษตรกรในสภาวะแห้งแล้งเท่านั้น หากรวมถึงการเพิ่มปริมาณน้ำในแหล่งกักเก็บขนาดใหญ่ ให้มีสภาพสมบูรณ์เก็บไว้ใช้ตลอดปีอีกด้วย ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ลักษณะใต้ดินมีแหล่งหินเกลือครอบคลุมพื้นที่เป็นบริเวณกว้าง ซึ่งถ้าน้ำในอ่างเก็บน้ำขนาดเล็กและขนาดกลางไม่มีทางระบายออก หากมีปริมาณน้ำเหลือน้อย น้ำจะกร่อยหรือเค็มได้

นอกจากนั้นในภาวะการขาดแคลนน้ำ ทำให้ระดับน้ำในแม่น้ำลดต่ำลง จนบางแห่งไม่สามารถใช้สัญจรไปมาทางเรือได้ การทำฝนหลวงจะช่วยเพิ่มปริมาณน้ำให้กับบริเวณดังกล่าว ทำให้สามารถใช้สัญจรได้ดังเดิม ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญยิ่งเพราะในแม่น้ำบางสายถือเป็นเส้นทางการขนส่งสินค้าที่สำคัญ นอกจากนั้นการขนส่งทางน้ำยังเสียค่าใช้จ่ายน้อยกว่าทางอื่นอีกด้วย น้ำจากน้ำฝนยังมีส่วนช่วยอย่างมากในการผลักดันน้ำเค็มจากอ่าวไทย หากน้ำในแม่น้ำเจ้าพระยา
มีปริมาณน้อยลงเมื่อใด น้ำเค็มจากทะเลอ่าวไทยก็จะไหลหนุนเข้าไปแทนที่ทำให้เกิดน้ำกร่อยขึ้น สร้างความเสียหายแก่การเกษตร และการอุปโภค บริโภคของการประปาของคนกรุงเทพฯ เป็นจำนวนมาก จึง
จำเป็นต้องมีการปล่อยน้ำจากเขื่อนภูมิพลและเขื่อนสิริกิติ์ เพื่อผลักดันน้ำเค็มมิให้หนุนเข้ามาทำความเสียหายต่อการอุปโภค บริโภคหรือเกษตรกรรม นอกจากนั้น "ฝนหลวง" ยังได้บรรเทาภาวะสิ่งแวดล้อมเป็นพิษอันเกิดจากการะบายน้ำเสียลงสู่แม่น้ำเจ้าพระยา และขยะมูลฝอยที่ผู้คนทิ้งลงในสายน้ำกันอย่างมากมายนั้นปริมาณน้ำจากฝนหลวงจะช่วยผลักดันออกสู่ท้องทะเล ทำให้มลพิษจากน้ำเสียเจือจางลดลงซึ่งสังเกตเห็นได้ชัดเจนมาก จากขยะมูลฝอยและกระแสน้ำเสียต่างสีในบริเวณปากน้ำจนถึงเกาะล้าน เมืองพัทยา ในขณะที่บ้านเมืองของเราพัฒนาไป การใช้พลังงานไฟฟ้าก็เพิ่มขึ้นทุกขณะ สืบเนื่องมาจากการขยายตัวทางเศรษฐกิจอุตสาหกรรม ปัญหาการขาดแคลนพลังงานไฟฟ้าเนื่องจากมีความต้องการใช้ไฟฟ้าในปริมาณสูง จึงเป็นที่หวั่นเกรงว่าอาจจะเกิดขึ้นได้ ในสภาวะวิกฤตที่ระดับน้ำเหนือเขื่อนมีระดับต่ำมาก จนไม่เพียงพอต่อการใช้พลังน้ำในการผลิตกระแสไฟฟ้าส่งให้ผู้ใช้ได้อย่างทั่วถึง ซึ่งฝนหลวงสามารถช่วยเพิ่มปริมาณน้ำในเขื่อนซึ่งใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า จึงนับได้ว่า โครงการฝนหลวงเป็นพระราชดำริที่ทรงคุณค่าอเนกอนันต์
ยิ่งนัก

กรรมวิธีในการทำฝนหลวง

แนวความคิดในการสร้างน้ำฝน คือเมื่ออากาศร้อนลอยตัวสูงขึ้น พบกับมวลอากาศที่มีความชื้นและเย็นจะทำให้เกิดการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำตกลงมาเป็นฝน การทำฝนหลวงที่ดำเนินการอยู่ในปัจจุบันใช้วิธีการโปรยสารเคมีทางเครื่องบินตามสภาวะต่าง ๆ ซึ่งเป็นวิธีตามแบบไทย เพื่อให้เกิดสภาพที่จะสร้างเป็นฝนได้ โดยขั้นตอนแรกจะเป็นการรวบรวมไอน้ำในบรรยากาศให้รวมตัวเป็นเมฆ จากนั้น จึงสร้างเมฆให้มีขนาดใหญ่ขึ้น หรือ "เลี้ยง" ให้เจริญเติบโต จนขั้นสุดท้ายจึงเป็นการโจมตีกลุ่มเมฆเหล่านั้นให้ตกเป็นฝนในบริเวณพื้นที่เป้าหมาย ซึ่งกรรมวิธีดังกล่าวนี้ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวมีพระมหากรุณาธิคุณพระราชทานขั้นตอนการดำเนินงานไว้ดังนี้

ขั้นตอนที่ 1 ก่อกวน (สร้างเมฆให้ก่อตัวขึ้น)
การก่อกวน เป็นขั้นตอนแรกของการสร้างฝนเทียม เพื่อให้เมฆธรรมชาติเริ่มก่อตัวทางแนวตั้ง โดยการใช้สารเคมีไปกระตุ้นมวลอากาศทางด้านเหนือของลมของพื้นที่เป้าหมาย ให้เกิดการลอยตัวขึ้นสู่เบื้องบนรวมตัวกันเป็นกลุ่มก้อนเมฆ เพื่อให้เกิดกระบวนการรวมไอน้ำ หรือความชื้นเข้าสู่ระดับการเกิดก้อนเมฆ ซึ่งจะพัฒนาไปเป็นเมฆก้อนใหญ่ต่อไป

ขั้นตอนที่ 2 เลี้ยงให้อ้วน (เร่งและช่วยให้เมฆรวมตัวกันมากขึ้น)
การเลี้ยงให้อ้วน เป็นขั้นตอนที่เมฆกำลังก่อตัวเจริญเติบโต ซึ่งเป็นระยะที่สำคัญมากในการปฏิบัติการฝนหลวง จึงใช้ความรู้ทางเทคโนโลยีและประสบการณ์ผสานกลยุทธ์ในเชิงศิลปะแห่งการทำฝนหลวงควบคู่ไปพร้อมกัน เพื่อตัดสินใจในการกำหนดสารเคมีฝนหลวงที่จะโปรยในกลุ่มก้อนเมฆ หรือ ปริมาณการโปรยที่เหมาะสม
มิฉะนั้นแล้ว จะทำให้เมฆสลายตัวได้ สารเคมีที่โปรยจะเป็นสารที่ดูดซับความชื้นได้ดี ทำให้เม็ดน้ำในก้อนเมฆมีขนาดใหญ่ขึ้น ในขั้นตอนนี้ผลจากสารเคมีที่โปรยจะทำให้เกิดการไหลเวียนของกระแสอากาศ ทำให้เกิดการรวมตัวของเม็ดน้ำ ซึ่งการก่อตัวของเมฆที่ระดับความสูงต่างกัน ทำให้เกิดเมฆต่างกัน โดยเมฆไม่สามารถก่อยอดไปถึงระดับจุดเยือกแข็ง หรือที่ความสูงประมาณ 18,000 ฟุต จะเรียกว่า "เมฆอุ่น" และที่ระดับ 20,000 ฟุต จะเรียกว่า "เมฆเย็น"

ขั้นตอนที่ 3 โจมตี (บังคับให้เมฆเกิดเป็นสายฝน)
เมื่อกลุ่มเมฆมีความหนาแน่นมากเพียงพอที่จะสามารถตกเป็นฝนได้ ก็จะเข้าสู่กระบวนการ "โจมตี" การปฏิบัติในขั้นตอนนี้มีจุดหมาย 2 ประการ คือ เพื่อเพิ่มปริมาณฝนตก และเพื่อให้เกิดการกระจายการตก
ของฝน โดยภายในกลุ่มเมฆจะมีเม็ดน้ำขนาดใหญ่มากมาย สังเกตได้ถ้าหากเครื่องบินเข้าไปในกลุ่มเมฆนี้แล้ว จะมีเม็ดน้ำเกาะตามปีกและกระจังหน้าของเครื่องบิน ดังนั้นขั้นตอนสุดท้ายนี้จึงความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะจะต้องอาศัยความชำนาญและประสบการณ์เป็นอย่างมาก เนื่องจากก้อนเมฆที่ก่อตัวขึ้นลักษณะที่ต่างกัน ดังนั้นการโจมตีจึงต้องเลือกให้เหมาะสมกับชนิดของก้อนเมฆ

ในการโจมตีเมฆอุ่น จะใช้วิธีที่เรียกว่าแซนด์วิช ซึ่งจะใช้เครื่องบินสองลำ โดยเครื่องบินลำแรกจะโปรยผงโซเดียมคลอไรด์ที่ระดับ 9,000 ถึง 10,000ฟุต และเครื่องบินอีกลำจะโปรยผงยูเรียและน้ำแข็งแห้งที่ฐานเมฆ

สำหรับการโจมตีเมฆเย็น มีวิธีการอยู่สองวิธี คือแบบธรรมดาและแบบซูเปอร์แซนด์วิช

การโจมตีแบบธรรมดาจะใช้เครื่องบินเพียงลำเดียว ยิงพลุสารเคมี ซิลเวอร์ไอโดไดด์ เข้าสู่ยอดเมฆที่ระดับ21,500 ฟุต อนุภาคของซิลเวอร์ไอโอไดด์ซึ่งจะเป็นแกนเยือกแข็งให้ไอน้ำเกาะ และยกตัวสูงขึ้น ส่งผลให้เกิดการชักนำอากาศชื้นเข้าสู่ฐานเมฆเพิ่มขึ้น เม็ดน้ำที่เกาะกันเข้ากับผลึกน้ำแข็งก่อตัวกลายเป็นก้อนน้ำแข็งที่มีน้ำหนักมากขึ้นล่วงหล่นสู่เบื้องล่าง ซึ่งจะละลายเป็นเม็ดฝนเมื่อผ่านมาที่ฐานเมฆ

สำหรับการโจมตีแบบซูเปอร์แซนด์วิชจะเป็นการผสมผสานการโจมตีของทั้งการโจมตีเมฆอุ่น และการโจมตีเมฆเย็นแบบธรรมดาเข้าด้วยกัน ในเวลาเดียวกัน ซึ่งวิธีการนี้ จะให้มีประสิทธิภาพในการเพิ่มปริมาณน้ำฝนสูงยิ่งขึ้น

การเพิ่มปริมาณฝน

การเร่งการตกของฝนและเพิ่มปริมาณน้ำฝน ทำได้โดยการโปรยเกล็ดน้ำแข็งแห้งที่ใต้ฐานเมฆ เกล็ดของน้ำแข็งแห้งจะมีอุณหภูมิต่ำมาก ทำให้บรรยากาศระหว่างเมฆกับพื้นดินเย็นลง ส่งผลให้ฐานเมฆลดระดับต่ำลง ซึ่งจะเกิดฝนในทันทีหรือทำให้ปริมาณฝนตกเพิ่มมากยิ่งขึ้น และตกต่อเนื่องเป็นเวลานาน รวมทั้งยังมีความหนาแน่นยิ่งขึ้น

สารเคมีในการทำฝนหลวง

สารเคมีที่ใช้ทำฝนหลวงทุกชนิดได้ผ่านการวิเคราะห์ทดลอง และคัดเลือกแล้วว่าไม่มีพิษตกค้างที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสภาพแวดล้อม ในปัจจุบันสารเคมีที่ใช้มีทั้งหมดอยู่ 8 ชนิด ซึ่งมีลักษณะเป็นทั้งแบบผงและสารละลาย คุณสมบัติโดยทั่วไปของสารเคมีที่ใช้จะเป็นสารที่ดูดซับความชื้นได้ดี และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเมื่อสัมผัสกับน้ำหรือความชื้น นอกจากนั้นยังมีคุณสมบัติเป็นแกนสำหรับการกลั่นตัวของเม็ดน้ำในอากาศซึ่งจะทำให้เกิดเป็นฝนในการทำฝนหลวง

เครื่องบินในโครงการฝนหลวง  

เครื่องบินวิจัยเมฆฟิสิกส์

เครื่องบินนับเป็นปัจจัยสำคัญอย่างมากสำหรับการทำฝนหลวง เพราะนอกจากจะต้องใช้เครื่องบินในการวิจัยแล้วยังต้องใช้เครื่องบินในการโปรยสารเคมีตามกระบวนการต่าง ๆ เพื่อทำให้เกิดฝน ดังนั้นสมรรถนะของเครื่องบิน ไม่ว่าจะเป็นระวางในการบรรทุกสารเคมี ความเร็วในการบินไต่ระดับ ความสูงของเพดานบิน ระยะทางในการบิน
และความสมบูรณ์ของเครื่องมือและอุปกรณ์การบิน จึงมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพในการทำฝนหลวง พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว มีพระราชดำรับถึงความยากลำบากและการเสี่ยงอันตรายจากการทำฝนหลวง เมื่อวันที่ 4 ธันวาคม พ.ศ. 2536 ดังนี้

 ".....แต่มีวิธีที่จะทำได้เพื่อบรรเทาสถานการณ์ เช่น ทำฝนเทียม
หมายความว่า ความชื้นที่ผ่านเหนือเขต เราดักเอาไว้ให้ลงได้ ปีนี้ได้ทำมากพอใช้ ทำเป็นเวลาต่อเนื่องกันไปประมาณเกือบ 3 เดือน ซึ่งเจ้าหน้าที่ที่ทำนั้นต้องเหน็ดเหนื่อยมาก เพราะว่าเครื่องบินก็มีน้อย อุปกรณ์ก็มีน้อย เจ้าหน้าที่ที่ทำฝนเทียมนั้นต้องเสี่ยงอันตรายมาก เพราะเครื่องบินที่มีอยู่ก็เก่าแล้วและชำรุดบ่อย...."

เครื่องไม้เครื่องมือที่จำเป็น

การปฏิบัติการฝนหลวงคงจะไม่สามารถดำเนินไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ ถ้าปราศจากเครื่องไม้เครื่องมือที่ทันสมัยในการค้นคว้าวิจัย และการปฏิบัติงาน เครื่องมือที่สำคัญที่สุดเห็นจะเป็นเครื่องมือทางอุตุนิยมวิทยา เพื่อใช้ในการศึกษาสภาพอากาศนอกเหนือไปจากแผนที่อากาศและภาพถ่ายดาวเทียม ที่ได้รับการสนับสนุนจากกรมอุตุนิยมวิทยาแล้ว ยังต้องมีเครื่องมืออื่น ๆ ในการตรวจวัดสภาพอากาศ ซึ่งประกอบไปด้วย เครื่องวัดลมชั้นบน ซึ่งจะเป็นตัวบอกทิศทางและความเร็วของลม เครื่องวิทยุหยั่งอากาศ ซึ่งจะบอกถึงอุณหภูมิและความชื้นของบรรยากาศในชั้นต่าง ๆ เรดาห์ตรวจอากาศ ซึ่งมีทั้งแบบติดตั้งบนรถยนต์และแบบติดตั้งตายตัวที่อำเภออมก๋อย จังหวัดเชียงใหม่ และที่อำเภอพิมาย จังหวัดนครราชสีมา ซึ่งใช้ระบบคอมพิวเตอร์ควบคุมการสั่งการผ่านซอฟต์แวร์เฉพาะ
สำหรับการตรวจอากาศ และนี่เองทำให้คอมแพคได้มีโอกาสเป็นส่วนหนึ่งในการสนับสนุนให้โครงการนี้ดำเนินไปได้อย่างราบรื่น ด้วยการวางระบบเครื่องแม่ข่าย คอมแพค อัลฟ่าเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งใช้ในการเก็บบันทึกรวบรวมข้อมูลกลับมาแสดงใหม่จากเทปบันทึกในรูปแบบที่ทันสมัย สะดวกและรวดเร็ว จากข้อมูลดังกล่าว ทำให้คณะปฏิบัติการฝนหลวงสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้มากมาย เช่น สามารถที่จะทราบความเคลื่อนไหวของกลุ่มเมฆต่าง ๆ และเมฆกลุ่มใดที่ต้องการจะทำฝน ตลอดจนทำฝนที่ใดและสามารถคำนวณปริมาณน้ำฝนในก้อนเมฆได้ว่ามีค่าเท่าใด ควรจะใช้สารสูตรใด ปริมาณเท่าใดเหล่านี้เป็นต้น ซึ่งถึงปัจจุบันเครื่องของคอมแพคก็ทำงานอยู่ในโครงการนี้มานานเป็นเวลาหลายสิบปีแล้ว เครื่องมือตรวจวัดอากาศที่ผิวพื้นต่าง ๆ เช่นเครื่องวัดอุณหภูมิ เครื่องวัดความเร็ว และทิศทางลม และเครื่องวัดปริมาณน้ำฝน เป็นต้น

และนี่คือ "โครงการพระราชดำริฝนหลวง" หนึ่งในโครงการที่เราคนไทยสำนึกในพระมหากรุณาธิคุณของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ผู้ทรงเป็นแรงบันดาลใจ ให้เราคนไทยได้ตระหนักถึงการรังสรรค์
คุณประโยชน์เพื่อประเทศชาติ