การตรวจวัดทางกายภาพของเมฆ

การตรวจวัดทางกายภาพของเมฆ

เครื่องบินวิจัยเมฆฟิสิกส์ Kingair

เครื่องบินวิจัยเมฆฟิสิกส์

เครื่องบินวิจัยเมฆฟิสิกส์ เป็นเครื่องบินกังหันไอพ่นแบบ 2 เครื่องยนต์ มีระบบปรับความดันอากาศภายใน สามารถบินในระดับความสูง35,000ฟุต สำหรับใช้ในภาระกิจปฏิบัติการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีฝนหลวง เครื่องบินนี้ติดตั้งอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ที่ใช้ในการตรวจวัด และบันทึกข้อมูลสารประกอบอุตุนิยมวิทยาและข้อมูลไมโครฟิสิกส์ต่างๆ ตรวจวัดข้อมูลอุตุนิยมวิทยาพื้นฐาน ประกอบด้วยอุณหภูมิ ความชื้นปริมาณน้ำในเมฆ กระแสลมไหลขึ้นลงภายในเมฆและตรวจวัดขนาดและปริมาณความหนาแน่นของเม็ดน้ำภายในเมฆ ซึ่งเป็นข้อมูลสำคัญในการพัฒนากรรมวิธีฝนหลวงบนพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ และยังติดตั้งอุปกรณ์ยิงพลุสารเคมีซิลเวอร์ไอโอไดด์ที่ใช้ในการทำฝนเมฆเย็น

อุปกรณ์ที่ติดตั้งบนเครื่องบินวิจัยเมฆฟิสิกส์

1. King Liquid Water Content [เครื่องมือตรวจวัดปริมาณน้ำในก้อนเมฆ]
2. Reverse Flow Total Temperature [เครื่องมือตรวจวัดอุณหภูมิในบรรยากาศ]
3. Dew Point Sensor [เครื่องมือตรวจวัดอุณหภูมิจุดน้ำค้างในบรรยากาศ]
4. Vertical Speed Indicator [เครื่องมือตรวจวัดกระแสอากาศไหลขึ้นหรือลงในทางตั้ง]
5. Cloud Droplet Spectrometor Probe (FSSP)
   [เครื่องมือตรวจวัดขนาดและปริมาณของเม็ดน้ำ(Cloud Droplet) ในก้อนเมฆ ที่มีขนาดตั้งแต่ 2-47 ไมครอน]
6. Two Dimensional Cloud Droplet Probe (2DC)
   [เครื่องมือตรวจวัดขนาดและปริมาณของเม็ดน้ำ(Cloud Droplet) ในก้อนเมฆ ที่มีขนาดตั้งแต่ 25-800 ไมครอน]
7. Two Dimensional Precipitation Probe (2DP)
   [เครื่องมือตรวจวัดขนาดและปริมาณของเม็ดน้ำฝน(Rain Drop) ในก้อนเมฆ ที่มีขนาดตั้งแต่ 600-6400 ไมครอน]
8. Cloud Condensation Nuclei Counter (CCNC)
   [เครื่องมือตรวจวัดปริมาณของแกนกลั่นตัว (Cloud Condensation Nuclei)ในบรรยากาศ]
9. ระบบคอมพิวเตอร์ควบคุมการปฏิบัติงานและบันทึกข้อมูลของเครื่องมือตรวจสารประกอบทางอุตุนิยมวิทยา

นอกจากนั้นยังมีเครื่องมืออื่นๆที่ทำการติดตั้ง เช่น Pressure Transducer, Differential Pressure และ Heading Module เพื่อช่วยให้ทราบความสูงและระดับบินในการทำงาน

รูปแบบของการบินตรวจวัด

• Sounding
• Observation
• CCN Profile
• CCN below cloud base
• Cloud base spectra
• Cloud profile top
• Vertical cloud profile
• Cold cloud experiment
• Rain shaft
• Tower fly by
• Inter comparison
• Sounding intercomparison

Sounding

เครื่องบินจะไต่ระดับขึ้นไปโดยใช้อัตราไต่ 1,000 ft/min เพื่อให้ใกล้เคียงกับอัตราลอยของบอลลูนตรวจอากาศ (1.8 kg น้ำหนักของบอลลูนรวมแก๊สไฮโดรเจน) เป็นการหยั่งอากาศ( ตรวจอากาศชั้นบนโดยใช้เครื่องมือวิทยาศาสตร์บน King Air ) ข้อมูลที่ได้คือ อุณหภูมิ อุณหภูมิจุดน้ำค้าง ความชื้น ความสูง ความกด ความเร็ว ทิศทางลม

การบินไต่ระดับ

Observation

เป็นการสังเกตสภาพอากาศ โดยปกติในการทำงานจะต้องสังเกตสภาพทั่วไป แต่ละรูปแบบ Observation ในกรณีที่วันนั้นๆ มีสภาพเมฆและอากาศไม่เหมาะกับการทำงานอย่างอื่นเลย ก็จะสังเกตความเป็นไปของเมฆและอากาศทั่วไปในระดับนั้นๆในช่วงเวลาหนึ่ง

CCN Profile

เป็นการตรวจวัดปริมาณแกนกลั่นตัวธรรมชาติ เช่น ฝุ่น ไอเกลือ ฯลฯ ที่ระดับต่างๆกันแล้วแต่ความสนใจ ปัจจุบันตรวจรับที่ระดับ 21,000, 18,000, 12,000, 9,000 , 6,000 ,4,500 ft ขึ้นอยู่กับความสูงของภูเขาจากระดับน้ำทะเลปานกลางและความสูงฐานเมฆโดยบินทำวงกลมเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 nm ในอากาศโล่ง แล้วทำจากบนลงล่าง หรือล่างขึ้นบนก็ได้ เป็นแนวดิ่ง โดยบินวนจากซ้ายไปขวา หรือ ขวาไปซ้ายก็ได้

การตรวจวัดปริมาณแกนกลั่นตัวธรรมชาติ

CCN below cloud base

เป็นขั้นตอนที่ต่อจาก CCN Profile รูปแบบนี้จะบินเฉพาะจุดคือบริเวณใต้ฐานเมฆ ไม่กำหนดความสูง ใช้ระดับความสูงของฐานเมฆกลุ่มที่ต้องการตรวจวัดเป็นเกณฑ์ และวัดเฉพาะ convective cloud หมายถึงเมฆที่มีการก่อตัวในทางตั้งอยู่และยังไม่ตกเป็นฝน

บินเฉพาะจุดคือบริเวณใต้ฐานเมฆ

Cloud base spectra

เป็นการตรวจวัดการกระจายของ Cloud droplet ที่ระดับฐานเมฆ ที่ระดับบินเข้าเหนือฐานเมฆประมาณ 500 ฟุต ซึ่งต้องรู้ความสูงของฐานเมฆบริเวณที่จะตรวจวัดก่อน

การตรวจวัดการกระจาย

Cloud Profile Top

เป็นการตรวจวัด Cloud Droplet ทีระดับยอดเมฆ ระดับบินเข้ายอดเมฆต่ำกว่ายอดเมฆไม่เกิน 1000 ฟุต ซึ่งเป็นระดับที่ convective cloud มีการก่อตัวในแนวตั้ง เพื่อดู cloud droplet ที่ระดับนั้นๆ ของยอดเมฆ

การตรวจวัดการกระจาย2

Vertical Cloud Profile

เป็นการตรวจวัดค่าต่างๆเช่นเดียวกับ Profile Top ต่างกันที่จะทำการ Profile ในก้อนเมฆก้อนเดียวที่ระดับต่าง ๆ กันเช่น ทุก ๆ 1,000 ฟุต หรือ 2,000 ฟุต

การตรวจวัดการกระจาย3

Vertical Cloud Profile Top

เป็นการรวม Cloud Profile Top กับ Vertical Cloud Profile Top โดยวัดจากเมฆก้อนเดิม ที่มียอดก่อตัวในทางตั้งขึ้นมาใหม่เรื่อยๆ

การตรวจวัดการกระจาย4

Cold Cloud Experiment

เป็นการทดลองทำฝนเมฆเย็น โดยพิจารณาเลือกเมฆที่วัดค่าทางกายภาพต่างๆแล้วพบว่าเข้าเงื่อนไขการทดลอง หลังจากนั้นจะใช้วิธีการสุ่มว่าจะยิงพลุสารเคมีซิเวอร์ไอโอไดด์ที่ใช้ในการทำฝนเมฆเย็น หรือไม่

Rain Shaft

เป็นการตรวจวัดขนาดเม็ดฝน และปริมาณเม็ดฝน ความกว้างของกลุ่มฝนบริเวณใต้ฐานเมฆที่ระดับใต้ฐานเมฆ 500 ฟุต

การตรวจวัดขนาดเม็ดฝน

Tower Fly-by

เป็นการสอบเทียบเครื่องมือ กับบรรยากาศที่ระดับประมาณ 100 ฟุต หรือ 30 เมตรจากผิวพื้น โดยทำการเปรียบเทียบ กวามกด อุณหภูมิ อุณหภูมิจุดน้ำค้าง ที่เครื่องบินวัดได้ กับเครื่องมือมาตรฐานที่ tower หากมีความคลาดเคลื่อนจะมีการปรับแก้เพื่อให้ได้ค่าถูกต้องมากที่สุด

การสอบเทียบเครื่องมือ

Inter Comparison

เป็นการสอบเทียบเครื่องมือตรวดวัดของเครื่องบินสองเครื่อง โดยบินเข้าตรวจวัดเมฆก้อนเดียวกัน อาจบินเข้าพร้อมกันหรือเข้าทีละลำ ขึ้นอยู่กับขนาดของเมฆ

การสอบเทียบเครื่องมือตรวดวัดของเครื่องบินสองเครื่อง

Sounding Intercomparison

เป็นการเปรียบเทียบค่า ความกด อุณหภูมิ อุณหภูมิจุดน้ำค้าง และ ความชื้น ที่วัดได้จากเครื่องบิน กับ บอลลูนตรวจอากาศ โดยใช้อัตราไต่ระดับ 1000 ฟุตต่อนาที เท่ากับอัตราลอยของบอลลูนตรวจอากาศ

การเทียบวัดระหว่างจากเครื่องบินกับบอลลูนตรวจอากาศ

---

ข้อมูลจาก สำนักฝนหลวงและการบินเกษตร
ห้ามนำข้อมูลของเว็บไซต์นี้ ไปเผยแพร่ต่อโดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร