การคำนวณผลกระทบจากพายุ ปาบึก Pabuk ด้วยแบบจำลอง MIKE21 FM

ด้วยมีเหตุการณ์พายุชื่อปาบึก

กำลังจะพัดขึ้นฝั่งทางภายใต้ของไทยในช่วงวันที่ 3-6 มค. 2562

และในวันนี้ ก็พอจะมีข้อมูลพายุจากทางกรมอุตุฯ

ที่เป็นข้อมูลปัจจุบัน และพยากรณ์ล่วงหน้าว่าพายุจะไปทิศทางไหน

ประกอบกับมีแบบจำลอง MIKE21 FM พร้อมข้อมูลเพียงพอต่อการ

นำมาใช้คำนวณผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นได้จากพายุปาบึกนี้

การคำนวณด้วยแบบจำลอง MIKE21 จะให้ผลเป็นระดับน้ำ 

และความเร็วกระแสน้ำในอ่าวไทยทั้งหมด

แต่ในการติดตามและประเมินผลกระทบจะเน้นส่วนของระดับน้ำเป็นหลัก

ในการทำแบบจำลองจะมีลำดับขั้นตอนดังนี้คือ

เตรียมข้อมูลพายุ จากระบบเฝ้าระวังของกรมอุตุฯ

(http://www.metalarm.tmd.go.th/monitor/typhoon)

ซึ่งได้ให้รายละเอียดไว้พอสมควรว่าระดับความแรงพายุเป็นอย่างไร
(รูปด้านล่างเป็นข้อมูล ณ วันที่ 3 ช่วงบ่าย ดังนั้น หลังเวลาดังกล่าวเป็นการคาดการทางเดินพายุ)

จากนั้นนำมาใช้สร้างแผนที่ลมในอ่าวไทยด้วยโปรแกรม 

Cyclone Wind Generation

โดยกรอกข้อมูลที่จำเป็นคือ ตำแหน่งตาพายุ ความเร็วลมสูงสุด และอื่นๆ จะได้แผนที่ลมดังรูปด้านล่าง

เมื่อได้ข้อมูลลมแล้ว จึงนำมาคำนวณกระแสน้ำและระดับน้ำในอ่าวไทย

โดยในที่นี้ได้แบ่งเป็น 3 กรณีคือ

กรณีกระแสน้ำและระดับน้ำที่เกิดจาก ลมพายุ เพียงอย่างเดียว

โดยมีระดับน้ำสูงสุด (ตลอดช่วงเวลาพายุ) ดังรูปด้านล่าง

กรณีกระแสน้ำและระดับน้ำที่เกิดจาก น้ำขึ้นน้ำลง เพียงอย่างเดียว

โดยมีระดับน้ำสูงสุด (ตลอดช่วงเวลาพายุ) ดังรูปด้านล่าง

และสุดท้าย กรณีที่คำนวณโดยใช้ทั้งระดับน้ำขึ้นลงและลมพายุพร้อมกัน

โดยมีระดับน้ำสูงสุด (ตลอดช่วงเวลาพายุ) ดังรูปด้านล่าง

จากผลคำนวณทั้ง 3 กรณี พบว่า บริเวณที่ได้รับผลกระทบค่อนข้างมาก

หากพายุมีทิศทางตามที่กรมอุตุพยากรณ์ไว้ คือ

บริเวณอ่าวบ้านดอน จังหวัดสุราษฎร์ธานี และ 

บริเวณปากพนัง จังหวัดนครศรีธรรมราช

โดยกราฟด้านล่างแสดงระดับน้ำจาก 3 กรณีที่คำนวณได้บริเวณอ่าวบ้านดอน

ผลที่ได้ พอจะสรุปได้ดังนี้

หากการพัดผ่านของพายุเป็นไปตามพยากรณ์ อิทธิพลของพายุเพียงอย่างเดียว (เส้นแดง) อาจยกระดับน้ำได้สูงขึ้นถึงราวๆ 1.3 เมตร ในช่วงเที่ยงคืนวันที่ 4 อย่างไรก็ตามในเวลาดังกล่าว เป็นช่วงเวลาน้ำลงต่ำสุดพอดี (เส้นดำ) จึงน่าจะทำให้ลดผลกระทบในบริเวณนี้ได้มากดังแสดงในเส้นผลรวมของทั้งพายุและน้ำขึ้นน้ำลง (เส้นน้ำเงิน)

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากพายุ จะมีการเปลี่ยนเส้นทาง และระยะเวลาการพัดผ่านที่อาจผิดไปจากพยากรณ์ได้ ดังนั้น หากนับสถานการณ์ร้ายแรงสุดกรณีพายุมีผลให้ระดับน้ำสูงสุดในช่วงที่ระดับน้ำขึ้นลงขึ้นสูงสุดพอดี จะทำให้ระดับน้ำยกสูงได้ราวๆ 2.5 เมตร

ต่อมาเป็นความสูงคลื่นที่เกิดจากลมพายุ
คลื่นเหล่านี้จะวิ่งไปบนผิวน้ำอีกที ให้นึกถึงว่า ถ้าระดับน้ำยกตัว 2 เมตร แล้วคลื่นสูงอีก 1 เมตร
จะเท่ากับว่า ณ เวลานั้น เราจะมีน้ำกระโจนใส่ได้ที่ระดับสูงถึง 3 เมตร

ถ้าถอดเฉพาะค่าสูงสุดมาเป็นแผนที่ความสูงคลื่นจากพายุจะได้ดังนี้

จากความสูงคลื่นที่คำนวณได้ จะพบว่า

บริเวณแหลมตะลุมพุกเป็นพื้นที่ควรเฝ้าระวังเป็นพิเศษ เนื่องจากเป็นพื้นที่เปิดรับคลื่นโดยตรง

และเส้นทางพายุมีเส้นทางเข้าไปยังบริเวณนั้นทำให้ความสูงคลื่นบริเวณนั้นสูงมาก

ประกอบกับเมื่อระดับน้ำมีการยกตัว ทำให้คลื่นเคลื่อนที่เข้าไปได้ลึกมากขึ้นโดยไม่แตกตัวไปก่อน

หวังว่า ผลคำนวณข้างต้นจะมีประโยชน์บางส่วน ต่อการวางแผนรับมือกับวาตะภัยในครั้งนี้

ขอให้ผู้ที่ทำงานลงไปช่วยเหลือประชาชนในพื้นที่ และผู้อยู่ในพื้นที่เองปลอยภัยทุกท่าน


ด้านล่างนี้ ผมเข้ามาเพิ่มรายละเอียดในช่วงบ่าย วันที่ 5 มค.
เนื่องจากพอดีมาสำรวจหาดที่ระยองระหว่างวันที่ 4-5 มค. และได้เห็นอิธิพลของปาบึกที่ส่งผลมาถึงระยองด้วย

วีดีโอแสดงคลื่นบริเวณหาดน้ำริน ระยอง ช่วงเที่ยงวันที่ 5 มค. พบว่ามีคลื่นแรงโดยลมสงบมาก

วันที่ 4 คลื่นแรงกว่าปกติในช่วงเวลานี้ของระยอง โดยที่ไม่มีลมพัด แต่มีคลื่นแรง และช่วงดึกๆต่อเนื่องเช้าวันที่ 5 ระดับน้ำเฉลี่ยสูงขึ้นเล็กน้อย พร้อมกับมีคลื่นแรงมากขึ้น

คลื่นที่เข้ามาเป็นคลื่นที่ค่อนราบแต่มีพลังมาก ซึ่งเป็นลักษณะของคลื่นลมที่ถูกพัดมาจากที่ไกลๆ ลักษณะจะมีความสูงในน้ำลึกไม่มากแต่มีคาบเวลาคลื่นค่อนข้างยาว เวลาเข้าใกล้ฝั่งจะยกตัวสูงและแตกตัว ทำให้เกิดการซัดตะกอนทรายมาเกยด้านบนและทำให้หาดมีความชันมากขึ้น เห็นได้ชัดจากรูปบริเวณหาดน้ำรินของวันที่ 4 และ 5 ซึ่งทรายมากองหน้ากำแพงในวันที่ 5 จนเกือบเท่ากับความสูงกำแพงแล้ว ในขณะที่วันก่อนหน้านี้ยังมีระดับทรายต่ำกว่ากำแพงถึงกว่า 1-2 เมตร

สองรูปนี้เป็นรูปแสดงทรายหน้ากำแพงกันคลื่นที่หาดน้ำริน ระยอง
ในช่วงเที่ยง วันที่ 4 มค. และเที่ยงวันที่ 5 มค.

แล้วก็เลยตรวจสอบผลคำนวณที่ทำไว้ก่อนหน้านี้ พบว่าสอดคล้องกับที่ได้คุยกับชาวบ้านที่พักอยู่บริเวณหาดน้ำริน ระยอง ว่าคลื่นเริ่มแรงและซัดทรายขึ้นมากองตั้งแต่ช่วงดึกของวันที่ 4 มค. โดยก่อนหน้านี้ระดับทรายยังต่ำกว่ากำแพงแบบท่วมหัว

รูปด้านล่างแสดงคลื่นที่คำนวณได้จากอิทธิพลของพายุปาบึก
จะเห็นพบว่าคลื่นมาถึงมาบตาพุดในช่วงดึกวันที่ 4 ต่อเนื่องวันที่ 5
โดยเป็นคลื่นที่ไม่สูงแต่มีความยากคลื่นมาก

นอกจากนี้ ยังได้สอบถามถึงระดับน้ำบริเวณหาดน้ำรินกับชาวบ้าน ซึ่งให้ความเห็นว่าไม่รู้สึกว่าระดับน้ำต่างกับปกติเท่าไหร่ สอดคล้องกับผลคำนวณที่ระดับน้ำบริเวณนี้จะต่างกับปกติไม่มากนัก ประกอบกับคลื่นทำให้สังเกตความแตกต่างในส่วนของระดับน้ำยากพายุได้ยาก

จากผลของแบบจำลองนี้ ยังสามารถตรวจสอบผลระดับน้ำ การมาถึงของคลื่น และการยกตัวของน้ำเนื่องจากพายุ และอื่นๆ ได้อีกมาก ในตำแหน่งต่างๆ ทั่วทั้งอ่าวไทย
ชี้ให้เห็นถึงประโยชน์ในการใช้งานแบบจำลอง
ที่สามารถนำมาช่วยในการวางแผนรับมืออุทกภัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ