แนวทางปฏิบัติในการป้องกันภัยพิบัติชายฝั่งทะเลอันดามันจากคลื่นสึนามิ


ระบบแจ้งเตือนการเกิดคลื่นสึนามิ

 นาวาอากาศเอก โสภณ จรัสวัฒน์ (Copyright)

                คลื่นสึนามินี้สังเกตบนผิวน้ำได้ยากมากรวมทั้งไม่อาจอธิบายพฤติกรรมหรือจำลองแบบได้โดยสมการคลื่นน้ำ Soliton-Waveโดยทั่วไปอย่างที่เข้าใจกัน การสร้างเครื่องตรวจจับจึงต้องทำในลักษณะเดียวกันกันการสลายคลื่น คือวางอุปกรณ์ดักจับคลื่นใต้น้ำให้คลื่นส่วนหนึ่งมาปะทะเกิดเป็นแรงดันน้ำพุ่งขึ้นมาปิด-เปิดสวิทซ์เพื่อให้ทราบการมาของคลื่นที่มีลักษณะเฉพาะนี้ได้อย่างถูกต้องต่อไป
                เนื่องจากโครงการแนวสลายคลื่นต้องใช้เวลาในการดำเนินการอย่างน้อย 2 ปี จึงจะสำเร็จ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีระบบแจ้งเตือนการมาของคลื่นสึนามิที่ถูกต้อง เชื่อถือได้ ราคาต่ำ และสามารถ Implemented ได้ในระยะเวลาอันสั้น ระบบนี้จะประกอบด้วยอุปกรณ์ตรวจจับการเกิดสึนามิใต้ท้องทะเลที่ระดับความลึก 100 -200 เมตร โดยการวางก้อนคอนกรีตที่ติดแผ่นเหล็กและสวิทซ์ปรอทเอาไว้ทั้งสี่ด้านเพิ่อให้คลื่นสึนามิพุ่งชนกลายเป็นมวลน้ำสะสมกันมากพอที่จะพลิกแผ่นเหล็กและสวิทซ์ปรอทให้ตั้งขึ้นทำให้ทราบถึงการมาของคลื่นได้อย่างถูกต้องโดยไม่มีข้อผิดพลาดแต่ประการใด ประการสำคัญคืออุปกรณ์ชนิดนี้เป็น Passive Sensor จึงสามารถทิ้งไว้ใต้น้ำโดยไม่มีการบำรุงรักษาได้เป็นนานนับสิบปี





ลักษณะและความมุ่งหมาย

                ระบบแจ้งเตือนการเกิดคลื่นสึนามินี้ ประกอบด้วย อุปกรณ์ตรวจจับการมาของคลื่นสึนามิใต้ท้องทะเล (Tsunami-Switch) มีลักษณะสำคัญคือเป็นแท่งคอนกรีตขนาด 2.5 x 2.5 x 2.5 ลูกบาศก์เมตร ที่ด้านบนมีแผ่นเหล็กเคลือบไฟ เบอร์กลาส ขนาด 2 x 2 ตารางเมตรติดตั้งอยู่ทั้ง 4 ด้านทิ้งทำมุม 30 องศาติดอยู่กับแกนให้สามารถหมุนขึ้นลงได้ ตั้งแต่ -30 ถึง 80 องศา ที่บริเวณโคนแผ่นเหล็กจะมีสวิทซ์ปรอทซึ่งเป็นกระเปาะแก้วเล็กๆมีขั้วไฟฟ้าสองขั้ววางขนานกันให้ห่างกันเล็กน้อยติดอยู่ตรงปลายทั้งสองด้าน กระเปาะแก้วนี้จะบรรจุโลหะปรอทซึ่งเป็นของเหลวเอาไว้ประมาณหนึ่ง ในสี่ส่วนเพื่อทำหน้าที่ตัดหรือต่อสวิทซ์เมื่อหลอดแก้วเอียงขึ้นลงตามแผ่นเหล็กเมื่อปะทะกับน้ำที่เกิดจากคลื่นสึนามิที่วิ่งชนก้อนคอนกรีต
                 วัตถุประสงค์หลักเพื่อเป็นการตรวจจับและแจ้งเตือนล่วงหน้าให้ทราบถึงการมาของคลื่นสึนามิใต้ท้องทะเลได้อย่างถูกต้องและแม่นยำโดยเสียค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาน้อยและสามารถใช้ได้เป็นระยะเวลานับสิบปี
                วัตถุประสงค์ประการต่อมาเพื่อให้เป็นจุดเริ่มในการพัฒนาไปสู่ระบบแจ้งเตือนภัยพิบัติล่วงหน้า(Disaster Early- Warning system) ที่ถูกต้องและเชื่อถือได้อันจะเป็นประโยชน์แก่ประเทศชาติและชาวโลก
                วัตถุประสงค์ประการสุดท้ายเพื่อให้เป็นข้อมูลเพิ่มเติมในการสร้างแนวสลาย คลื่นสึนามิด้วยหลักการเดียวกันนี้ต่อไป


สาขาวิทยาการที่เกี่ยวข้อง

                 เครื่องมือนี้เกี่ยวข้องกับการเกิดแผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิโดยเฉพาะอย่างยิ่ง จะเกี่ยวข้องโดยตรงกับวิศวกรรมโยธา ระบบโทรคมนาคมและ Remote-Sensing



ภูมิหลังของศิลปวิทยาการที่เกี่ยวข้อง

                 ได้มีการศึกษาเป็นที่แน่ชัดแล้วว่าคลื่นสึนามิเป็นคลื่นที่เกิดขึ้นจากแหล่งกำเนิดใต้น้ำด้วยขนาดความสูงของคลื่นที่น้อยมากแต่มีความเร็วสูง มีการเคลื่อนที่ด้วยการหมุนวนไปในทิศทางเดียวกับการเคลื่อนที่ในลักษณะของ Rayleigh- Wave เมื่อพุ่งเข้ากระทบกับผนังหรือกำแพงความเร็วของคลื่นจะลดลงอย่างทันทีทันใดกลายเป็นมวลของน้ำจำนวนมหาศาลสะสมกันพุ่งขึ้นด้านบนในลักษณะน้ำท่วม



อุปกรณ์ตรวจจับคลื่นสึนามิใต้ท้องทะเล (Tsunami-Switch)

                 อุปกรณ์ดักจับคลื่นสึนามิใต้น้ำที่กำลังวิ่งผ่านมาในแนวตั้งฉากกับแหล่งกำเนิดเข้าหาฝั่ง ซึ่งสามารถกระทำได้โดยการวางก้อนคอนกรีตขนาด 2.5x2.5x2.5 ลูกบาศก์เมตรพร้อมแผ่นรับคลื่นและสวิทซ์ปรอทที่ด้านบนก้อนคอนกรีตทั้งสี่ด้านที่ระดับความลึก100 - 200 เมตร แถวบริเวณใต้ท้องทะเลห่างจากเกาะ 5 - 10 กิโลเมตรด้านทิศตะวันตกของหมู่เกาะสิมิลันและเกาะราชาน้อย แท่งคอนกรีตขนาด 2.5x2.5x2.5 ลูกบาศก์ เมตรนี้สามารถจะสอดไส้ไว้ด้วยก้อนหินจากภูเขาในบริเวณใกล้เคียงเพื่อลดค่าใช้จ่ายได้ จากขนาดดังกล่าวจะทำให้สามารถยับยั้งการพุ่งเข้าปะทะด้วยความเร็วสูงของคลื่นสึนามิไว้โดยแท่งคอนกรีตเองไม่เกิดการเคลื่อนที่แม้แต่อย่างใด




การทำงานในสภาวะปกติ (Normal Mode)

                 ในสภาวะปกติ (Normal Mode) แผ่นเหล็กตกทำมุม -30 องศากับพื้นดินสวิทซ์ปรอทจะยังไม่ต่อเชื่อมกระแสไฟและน้ำหนักของแผ่นเหล็กมี มากพอที่จะต้านกระแสน้ำไม่ให้เกิดการยกตัวได้




การทำงานในสภาวะแจ้งเตือนสึนามิ (Tsunami Mode)

                 ในสภาวะแจ้งเตือนสึนามิ (Tsunami Mode) เมื่อคลื่นสึนามิใต้น้ำซึ่งมีความสูง1 - 2 เมตร วิ่งมากระทบแท่งคอนกรีตคลื่นจะเกิดการเปลี่ยนทิศทางพุ่งขึ้นสู่ผิวน้ำหนุนกันกลายเป็นคลื่นสูงทำให้แผ่นเหล็กซึ่งหุบทำมุม -30 องศากับพื้นยกตัวกลับขึ้นด้านบนตามปริมาณของน้ำที่สะสมกันมากขึ้น สวิทซ์ปรอทจะตัดวงจรจากด้านเดิมไปต่อที่ด้านตรงข้ามสวิทซ์เหล่านี้จะต่อเข้ากับสายเคเบิ้ลใต้น้ำขึ้นไปยังอุปกรณ์สื่อสารบนเกาะเพื่อส่งสัญญาณเข้าศูนย์แจ้งเตือนต่อไป ความรุนแรงของคลื่นสึนา มิที่จะเข้าทำลายชายฝั่งจะวัดได้จากระยะเวลาที่แผ่นเหล็กยกตัวทำมุม 80 องศา




ระดับการแจ้งเตือนภัย

                เนื่องจากสึนามิที่เกิดจากแผ่นดินไหวแต่เพียงอย่างเดียวนั้น ไม่มีนัยสำคัญในการทำลายชายฝั่งอันดามันเลยแม้แต่น้อย เห็นได้จากการเกิด After Shock ขนาด 7.1 ริกเตอร์ในบริเวณหมู่เกาะนิโคบาร์และการเกิดแผ่นดินไหวขนาด 8.7ริกเตอร์ ในวันที่ 28 มี.ค. 48 แม้จะรุนแรงเท่าใดก็ตามก็มีผลเป็นเพียงสึนามิขนาดเล็กเท่านั้น สึนามิในบริเวณทะเลอันดามันทั้งหมดเป็นสึนามิระยะไกลชนิด Tele-Tsunami อันเกิดจากการเคลื่อนตัวในแนวตั้งของ Sea Bed ที่บริเวณรอยแยก ดังนั้นความรุนแรงในการทำลายจึงขี้นอยู่กับระยะเวลาที่คลื่นเกิดหรือวิ่งผ่านอุปกรณ์ตรวจจับ ซึ่งการเกิดสึนามิในวันที่ 26 ธ.ค.47 องค์กรด้านแผ่นดินไหวสากล 3 องค์กรมีความเห็นตรงกันว่าเกิดแผ่นดินไหวต่อเนื่องนานถึง 600 วินาที
                อุปกรณ์ตรวจจับคลื่นสึนามิใต้ท้องทะเล (Tsunami-Switch) และศูนย์แจ้งเตือนบนชายฝั่งนี้ เมื่อมีการแจ้งเตือน จะแบ่งออกเป็น 3 ระดับ คือ เขียว เหลืองและแดง
                สีเขียว  หมายถึงสภาวะปกติ ที่ไม่มีสัญญาณจาก Tsunami-Switch ใต้น้ำ
                สีเหลือง หมายถึงการได้รับสัญญาณจาก Tsunami-Switch ใต้น้ำ ในระยะเวลา 120 วินาทีแรก ซึ่งยังเป็นแค่เพียงสึนามิอย่างอ่อน ไม่มีนัยสำคัญต่อชายฝั่งทะเลอันดามัน ให้มีการเตรียมระวังภัยเบื้องต้นในบริเวณชายหาดโดยยังไม่ต้องแจ้งเตือนต่อประชาชนในพื้นที่
                ความรุนแรงของคลื่นสึนามิ จะเพิ่มขึ้นประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ ในทุกๆ 120 วินาที เมื่อคิดเทียบกับครั้งที่เกิดในปลายปี 47จึงสามารถแบ่งระดับสีแดงออกเป็น 5 ระดับ เพื่อบอกความแรงของคลื่น โดยจะมีการแจ้งระดับความรุนแรงให้ทราบทุกๆ 120 วินาที
                สีแดง-1 หมายถึงการได้รับสัญญาณจาก Tsunami-Switch ใต้น้ำ นานขึ้นในระยะเวลาอิก120 วินาทีต่อมา ความรุนแรงของสึนามิจะเพิ่มเป็น 40 เปอร์เซนต์ ให้ประกาศอพยพออกจากชายฝั่งเข้าไปยังพื้นที่ที่ปลอดภัย
                สีแดง-2 หมายถึงการได้รับสัญญาณจาก Tsunami-Switch ใต้น้ำนานขึ้นในระยะเวลาอิก120 วินาทีต่อมา ความรุนแรงของคลื่นจะเพิ่มเป็น 60 เปอร์เซนต์
                สีแดง-3 หมายถึงการได้รับสัญญาณจาก Tsunami-Switch ใต้น้ำนานขึ้นในระยะเวลาอิก120 วินาทีต่อมา ความรุนแรงของคลื่นจะเพิ่มเป็น 80 เปอร์เซนต์
                สีแดง-4 หมายถึงการได้รับสัญญาณจาก Tsunami-Switch ใต้น้ำนานขึ้นในระยะเวลาอิก120 วินาทีต่อมา ความรุนแรงของคลื่นจะเพิ่มเป็น 100 เปอร์เซนต์
                สีแดง-5 หมายถึงการได้รับสัญญาณจาก Tsunami-Switch ใต้น้ำนานขึ้นในระยะเวลาอิก120 วินาทีต่อมา ความรุนแรงของคลื่นจะเพิ่มเป็น 120 เปอร์เซนต์




ศูนย์แจ้งเตือนบนชายฝั่ง (Local Area Tsunami Warning Center)

                ลักษณะการทำงานของศูนย์แจ้งเตือนบนชายฝั่งเมื่อได้รับสัญญาณการมาของสึนามิจากอุปกรณ์สื่อสารบนเกาะจะเข้าสู่ระบบแจ้งเตือนอัตโนมัติ (Decision Server) โดยการพิจารณาประกอบกับ Sensor อื่นๆ เช่น Seismic-Sensor, Tide-Gauge เป็นต้น การแจ้งเตือนจะผ่านทางระบบโทรคมนาคมสถานีวิทยุ-โทรทัศน์ประจำท้องถิ่นและหอกระจายข่าว