“อัลกอริทึม (Algorithm) พยากรณ์ค่าหยาดน้ำฟ้า” เปลี่ยนความไม่แน่นอนให้เป็นความแน่นอน

ที่มาของภาพ https://www.shutterstock.com/th/image-vector/hands-holding-smartphone-weather-app-cloudy-1555663583

      ฝนตกไม่ทั่วฟ้า เป็นสิ่งที่เรามักพบเจอ หรือการพยากรณ์อากาศว่าวันนี้ฝนจะตก ไม่สามารถระบุเวลา และสถานที่ได้อย่างเฉพาะเจาะจง ความคลาดเคลื่อนหรือไม่ชัดเจนนี้ เป็นส่วนหนึ่งที่อาจเสี่ยงต่อการเกิดภัยพิบัติ การทราบปริมาณฝนที่มีความถูกต้องแม่นยำ เป็นข้อมูลที่มีความสำคัญต่อการบริหารจัดการน้ำ และการบริหารจัดการภัยธรรมชาติ

          ในอดีตประเทศไทยใช้ข้อมูลปริมาณน้ำฝนจากข้อมูลมาตรวัดฝนและเรดาร์ และยังคงใช้คนในการวิเคราะห์ข้อมูลสภาพอากาศและวิเคราะห์เวลา จึงทำให้บางครั้งผลออกมาค่อนข้างคลุมเครือ ไม่สามารถระบุเวลา และตำแหน่งได้อย่างเฉพาะเจาะจง และในประเทศไทยมีสถานีวัดน้ำฝนมีติดตั้งอยู่ไม่ครอบคลุมในทุกพื้นที่ จึงส่งผลต่อการบริหารจัดการน้ำที่ไหลลงแม่น้ำ การที่มีข้อมูลไม่ครบถ้วนทำให้ไม่ทราบข้อมูลของปริมาณน้ำที่แท้จริงจึงทำให้การออกแบบการบริหารจัดการน้ำเป็นไปได้ยากเนื่องจากมีข้อมูลไม่เพียงพอ ส่วนการใช้เรดาร์ เป็นการวัดด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำปฏิกิริยากับน้ำและน้ำแข็งในเมฆ แต่จากการวัดในลักษณะนี้ก็ยังไม่มีความแม่นยำเพียงพอ เนื่องจากอนุภาคของน้ำหรือน้ำแข็งที่ลอยอยู่ในบรรยากาศนั้น ไม่แน่นอนเสมอไปที่จะตกลงมาเป็นฝนหรือหิมะ ณ สถานที่ตรงนั้น อาจเกิดการเคลื่อนที่จากลม หรืออาจเปลี่ยนสถานะเกิดการระเหิดไปในบรรยากาศ ทำให้เกิดความผิดพลาดในการประมาณค่าฝน อีกทั้งการติดตั้งเรดาร์ก็ยังไม่ครอบคลุมทั่วประเทศ เนื่องจากสัญญาณจะถูกขวางได้ด้วยลักษณะภูมิประเทศ เช่น ภูเขาสูง

          จากปัญหานี้ศูนย์ความเป็นเลิศด้านการรับรู้ระยะไกลและการพยากรณ์อากาศและภูมิอากาศ (RPWC) โดยความร่วมมือกันระหว่างสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) และสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) จึงเกิดการพัฒนาอัลกอริทึม (WMApp; Worldmeteorology Application) การพยากรณ์ค่าหยาดน้ำฟ้าที่ครอบคลุมพื้นที่ประเทศไทย จากการสังเกตของดาวเทียมในโครงการพัฒนาระบบรับรู้ระยะไกลหยาดน้ำฟ้าจากดาวเทียม จำนวน 10 ดวง ซึ่งการเลือกใช้ข้อมูลจากดาวเทียมเป็นวิธีการที่จะสามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศได้อย่างรวดเร็ว ครอบคลุมทั้งประเทศ สามารถดูซ้ำได้ และประหยัดค่าใช้จ่ายเพราะดาวเทียมมีมากมายที่เป็นสามารถใช้ได้ (public model) ทางทีมวิจัยจึงพัฒนาอัลกอริทึม แปลงสัญญาณดาวเทียมเพื่อพยากรณ์ปริมาณน้ำฝน บริเวณ และเวลาที่จะตก

          อัลกอริทึมนี้มีชื่อว่า “POP” ซึ่งจากการศึกษาวิจัยตรวจสอบเปรียบเทียบกับค่าที่วัดจริงจากมาตรวัดฝนที่กระจายตัวอยู่ตามที่ต่างๆของประเทศ พบว่าอัลกอริทึม POP นี้มีความถูกต้องแม่นยำสูง ดังนั้น ข้อมูลฝนที่ได้จากงานวิจัยนี้ จึงทำให้ได้ข้อมูลปริมาณฝนทุกจุด ครอบคลุมทั้งประเทศ แม้กระทั่งในจุดที่ที่ไม่มีมาตรวัดฝนและเรดาร์ ก็สามารถรู้ปริมาณฝนได้

          การพัฒนาอัลกอริทึมพยากรณ์ค่าหยาดน้ำฟ้านี้ จะเป็นประโยชน์ในการวางแผนการทำฝนหลวง หรือการวางแผนระบบชลประทานของประเทศ เพื่อแก้ปัญหาภัยแล้ง หรือน้ำท่วม สามารถใช้ในการเตือนภัยธรรมชาติและการบริหารจัดการน้ำ งานวิจัยชิ้นถือเป็นครั้งแรกที่ไทยนำข้อมูลดาวเทียมมาใช้เพื่อให้ได้ข้อมูลปริมาณฝนครอบคลุมทั่วประเทศ การดำเนินงานของโครงการนี้ยังได้พัฒนาแอพพลิเคชั่นชื่อ ThailandRain ที่สามารถใช้ได้ฟรีทั้งอุปกรณ์ Android และ iOS ซึ่งให้ข้อมูลฝนเกือบปัจจุบัน รายชั่วโมง รายวัน รายเดือน และรายปี ครอบคลุมทุกพื้นที่ของประเทศไทย เพื่อให้ประชาชนทั่วไปสามารถเข้าถึงข้อมูลฝนและผลการพยากรณ์อากาศได้อย่างกว้างขวางและสะดวก ได้รับข้อมูลการพยากรณ์อากาศที่มีความแม่นยำ

 

ที่มาของแหล่งข้อมูล (Reference

สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.). อัลกอริทึมประมาณการค่าฝนจากดาวเทียม แม่นยำ รวดเร็ว ครอบคลุมทั่วไทย [ออนไลน์]. 2563, แหล่งที่มา : https://researchcafe.org/worldmeteorology-application/ [ 26 กุมภาพันธ์ 2564]

กรุงเทพธุรกิจ. "อัลกอริทึมประมาณค่าฝน" การพัฒนาเพื่อบริหารทรัพยากร [ออนไลน์]. 2561, แหล่งที่มา : https://www.bangkokbiznews.com/blog/detail/646238 [ 26 กุมภาพันธ์ 2564]

 

ค้นคว้าเพิ่มเติม (แนะนำแหล่งข้อมูลเพิ่มเติม)

สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.). https://www.tsri.or.th/index.php/th/knowledge/researchcafe?page=26

 

คำค้น (Tags) อัลกอริทึม (Algorithm), พยากรณ์อากาศ, ค่าหยาดน้ำฟ้า, ปริมาณฝน