การพัฒนาระบบเฝ้าระวังและพยากรณ์ภัยแล้งภาคการเกษตรสำหรับพื้นที่ภาคเหนือตอนบนของประเทศไทย

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยการพัฒนาระบบเฝ้าระวังและพยากรณ์ภัยแล้งภาคการเกษตรสำหรับพื้นที่ภาคเหนือตอนบนของประเทศไทย ได้ใช้ข้อมูลจากระบบแบบจำลอง WRF-CFS ซึ่งเป็นการย่อส่วน (Downscale) ข้อมูลแบบจำลองภูมิอากาศระดับโลก (Climate Forecasting System, CFS) โดยใช้แบบจำลองระดับภูมิภาค WRF ทั้งในอดีต (Historical climatology) ข้อมูลตามเวลาจริง (Real-time monitoring หรือ real-time analysis) และข้อมูลการพยากรณ์ภูมิอากาศล่วงหน้า (Real-time climate forecasts) เช่น ข้อมูลฝน อุณหภูมิ และความชื้นในดินเพื่อคำนวณดัชนีที่เกี่ยวข้องกับสภาวะความแห้งแล้งของสภาพภูมิอากาศ โดยการวิเคราะห์ในช่วงเวลาอดีตตั้งแต่ปี ค.ศ. 1980 จนถึงปัจจุบัน เพื่อใช้เป็นระบบเฝ้าระวังภัยแล้ง และวิเคราะห์ผลการพยากรณ์สภาวะความแห้งแล้งในอนาคตแบบเวลาจริงล่วงหน้า 6 เดือน เพื่อใช้เป็นระบบพยากรณ์และเตือนภัยล่วงหน้าและสนับสนุนการตัดสินใจแก่หน่วยงานที่เกี่ยวข้องในการวางแผนบริหารจัดการเพื่อช่วยลดความเสี่ยงจากภัยแล้งภาคการเกษตรในพื้นที่ภาคเหนือของประเทศไทย โดยโครงการวิจัยมีแผนการดำเนินงานระยะเวลา 2 ปี และมีวัตถุประสงค์ 4 ข้อ ซึ่งประกอบไปด้วย 1) พัฒนาระบบเฝ้าระวังภัยแล้งภาคการเกษตรในพื้นที่ภาคเหนือตอนบนของประเทศไทย 2) พัฒนาระบบพยากรณ์ภัยแล้งภาคการเกษตรในพื้นที่ภาคเหนือตอนบนของประเทศไทย 3) พัฒนาระบบให้บริการข้อมูลเฝ้าระวังภัยแล้งและผลการพยากรณ์ภัยแล้งในพื้นที่ภาคเหนือตอนบนของประเทศไทย 4) พัฒนาแอปพลิเคชันให้บริการข้อมูลเฝ้าระวังภัยแล้งและผลการพยากรณ์ภัยแล้ง โดยรายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์นี้เป็นผลการดำเนินงานปีที่ 1 ซึ่งเป็นไปตามวัตถุประสงค์ข้อที่ 1 และ 2ในงานวิจัยนี้ใช้ข้อมูลสภาพภูมิอากาศจากระบบแบบจำลอง WRF-CFS มาวิเคราะห์ดัชนีภัยแล้ง 3 ดัชนี ได้แก่ Standardized Precipitation Index (SPI), Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI) และ Palmer Drought Severity Index (PDSI) รวมทั้งข้อมูลผิวพื้นดินที่แสดงถึงสภาวะความแห้งแล้ง ได้แก่ ความชื้นในดิน (Soil moisture) ความจุความชื้นสนาม (Field Capacity) และจุดเหี่ยวเฉาถาวร (Permanent Wilting Point) เพื่อใช้ในการเฝ้าระวังและพยากรณ์ภัยแล้ง โดยผลการวิเคราะห์พบว่า ดัชนีภัยแล้ง PDSI เหมาะสมกับการศึกษาสถานการณ์ภัยแล้งระยะยาวที่ส่งผลกระทบต่อแหล่งน้ำผิวดินและน้ำใต้ดิน แต่ยังมีข้อจำกัดต่อการนำมาศึกษาปรากฏการณ์ภัยแล้งระยะสั้นที่สัมพันธ์กับด้านอุตุนิยมวิทยาการเกษตร รวมทั้งมีข้อจำกัดต่อการศึกษาความผันผวนของปรากฏการณ์ภัยแล้ง ส่วนดัชนีภัยแล้ง SPI และดัชนีภัยแล้ง SPEI พบว่า ดัชนีภัยแล้งระยะสั้น (1-3 เดือน) สะท้อนถึงปรากฏการณ์ภัยแล้งที่มีความผันผวนสูงซึ่งได้รับอิทธิพลจากสภาพอากาศ (Weather) ณ ช่วงเวลานั้น ๆ โดยตรง ทั้งนี้ ดัชนีภัยแล้ง SPI และ SPEI ระยะสั้นให้ผลไปในทิศทางเดียวกัน กล่าวคือ ภัยแล้งระยะสั้นมักจะเกิดถี่ และมีระยะเวลาการเกิดภัยแล้งไม่นานแต่ระดับดัชนีความรุนแรงค่อนข้างสูง ในขณะที่ดัชนีภัยแล้ง SPI และ SPEI ระยะยาว (12-24 เดือน) เป็นตัวบ่งชี้สถานการณ์ภัยแล้งที่มักมีความผันผวนต่ำ ซึ่งได้รับอิทธิพลจากความแปรปรวนสภาพภูมิอากาศ (Climate) จึงไม่สามารถเห็นการเปลี่ยนแปลงในระยะเวลาสั้นๆ ได้ ทำให้ภัยแล้งระยะยาวเป็นเหตุการณ์ภัยแล้งสะสม ซึ่งแม้ว่าคาบเวลาที่เกิดภัยแล้งจะยาวนาน แต่ระดับความรุนแรงตามค่าดัชนีค่อนข้างต่ำ ส่วนการทดสอบประสิทธิภาพของดัชนีภัยแล้งทั้ง 3 ดัชนี เทียบกับสถิติการเกิดภัยแล้งในแต่ละเหตุการณ์ที่รวบรวมจากข้อมูลเชิงเอกสารจากกรมป้องกันและบรรเทาสาธารณภัย พบว่า การวิเคราะห์สถานการณ์ภัยแล้งช่วงปี ค.ศ. 2010-2014 มีความถูกต้องค่อนข้างต่ำ ทั้งนี้ส่วนหนึ่งอาจจะเกิดจากความไม่สมบูรณ์ของข้อมูลการบันทึกเหตุการณ์ภัยแล้ง ขณะที่การวิเคราะห์สถานการณ์ภัยแล้งในช่วง ค.ศ. 2015-2019 พบว่ามีความถูกต้องค่อนข้างสูง โดยเฉพาะในดัชนีภัยแล้งหลายช่วงเวลาระยะสั้นถึงระยะกลาง อันประกอบด้วย SPI1 SPI2 SPI3 SPEI1 SPEI2 และ SPEI3 เป็นต้นผลผลิตภายใต้โครงการวิจัยระยะปีที่ 1 คือระบบเฝ้าระวังและพยากรณ์ภัยแล้งภาคการเกษตรสำหรับพื้นที่ภาคเหนือตอนบนของประเทศไทย โดยได้ข้อมูลความละเอียดเชิงพื้นที่ 2 สเกล คือ 1) ตามขอบเขตการปกครอง และ 2) ตามขอบเขตลุ่มน้ำ ส่วนดัชนีภัยแล้งทั้งหมดที่จะเผยแพร่ ได้แก่ PDSI, SPI1, SPI2, SPI3, SPI6, SPI12, SPI24, SPEI1, SPEI2, SPEI3, SPEI6, SPEI12 และ SPEI24 พร้อมกับเผยแพร่ข้อมูลพื้นผิวดินที่แสดงถึงสภาวะความแห้งแล้ง ได้แก่ ความชื้นในดิน ความจุความชื้นสนาม และจุดเหี่ยวเฉาถาวร ข้อมูลที่นำเสนอครอบคลุม 3 ช่วงเวลา ได้แก่ ข้อมูลช่วงปีฐาน (Historical data) ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1980-2021 ข้อมูลช่วง ณ ปัจจุบัน (Monitoring data) และข้อมูลพยากรณ์แบบเวลาจริงล่วงหน้า 6 เดือน (Real-time forecasting data) โดยโครงการได้จัดกิจกรรมการประชุมเชิงปฏิบัติการเพื่อเผยแพร่ตัวอย่างระบบเฝ้าระวังและพยากรณ์ภัยแล้งสำหรับพื้นที่ภาคเหนือตอนบนของประเทศไทย พร้อมรับฟังข้อคิดเห็นและข้อเสนอแนะจากผู้เข้าร่วมประชุม ซึ่งมีหน่วยงานที่ตอบรับเข้าร่วมการประชุมทั้งหมด 31 หน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับการจัดการน้ำและการเกษตร ครอบคลุม 9 จังหวัดภาคเหนือตอนบน โดยข้อเสนอแนะที่ได้จากกิจกรรมครั้งนี้จะถูกนำไปเป็นแนวทางในพัฒนาระบบให้บริการข้อมูล (API web service) และการพัฒนาแอปพลิเคชันให้บริการข้อมูลเฝ้าระวังภัยแล้งและผลการพยากรณ์ภัยแล้งสำหรับพื้นที่ภาคเหนือตอนบนของประเทศไทยให้ตรงความต้องการของผู้ใช้งาน ซึ่งเป็นแผนการดำเนินงานของโครงการวิจัยในปีที่ 2

คำสำคัญ