คอลัมน์คลาวเลิฟเวอร์ : ชวนรู้จัก Fluctus ‘เมฆลายพลิ้ว : โดย บัญชา ธนบุญสมบัติ

ภาพที่ 1 : เมฆคลื่นเคลวิน-เฮล์มโฮลตซ์ 29 มิถุนายน 2558 18.21 น. สวนหลวง ร.9 ภาพ: พิเชษฐ อิทธิสัทธากุล

มีเมฆพิเศษแบบหนึ่งซึ่งมีรูปร่างพลิ้วไหว ละม้ายคล้ายคลื่นในทะเล บางครั้งมีคลื่นเพียงไม่กี่ลูก แต่บางครั้งก็คล้ายคลื่นที่ติดตามกันมาเป็นขบวน คลื่นแต่ละลูกดูเหมือนเกิดจากลมพัดไปในทิศทางเดียวกัน ดูภาพที่ 1 ซึ่งมองจากพื้น และภาพที่ 2 ซึ่งมองจากบนเครื่องบินสิครับ

ภาพที่ 2 : เมฆคลื่นเคลวิน-เฮล์มโฮลตซ์ มองจากเครื่องบิน
24 กรกฎาคม 2560 18.03 น.
เส้นทางตรัง-ดอนเมือง ความสูงราว 31,000 ฟุต
ภาพ: kaika

International Cloud Atlas ขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลก ได้กำหนดชื่อสำหรับรูปร่างคลื่นที่เกิดบนผิวบนของเมฆว่า fluctus สะกดว่า “ฟลักตัส” ออกเสียง “ฟลั้ก-ตัส” มาจากภาษาละตินแปลว่า “คลื่น” จัดเป็นลักษณะเสริม (supplementary features) รูปแบบหนึ่งในบรรดาลักษณะเสริมทั้งหมด 11 รูปแบบที่เป็นไปได้

ผมเคยนำเสนอลักษณะเสริมทั้ง 11 รูปแบบเอาไว้แล้วในบทความ “ลักษณะเสริมของเมฆ” มี 2 ตอน ที่ www.matichon.co.th/columnists/news_877474 และ www.matichon.co.th/columnists/news_888156
สกุลของเมฆที่อาจมี fluctus เป็นลักษณะเสริม ได้แก่ ซีร์รัส (Cirrus) แอลโตคิวมูลัส (Altocumulus) สเตรโตคิวมูลัส (Stratocumulus) สเตรตัส (Stratus) และ คิวมูลัส (Cumulus) น่ารู้ด้วยว่าในกรณีของเมฆสกุลคิวมูลัสจะพบลักษณะพลิ้วคลื่นฟลักตัสน้อยกว่าเมฆสกุลอื่น
ลักษณะเสริมแบบฟลักตัสมักเกิดเป็นช่วงสั้นๆ คือคงตัวอยู่ไม่นานก็จะสลายตัวไป และหากมีคลื่นหลายระลอก นักดูเมฆนิยมเรียกว่า เมฆคลื่นเคลวิน-เฮล์มโฮลตซ์ (Kelvin-Helmholtz wave cloud) บางทีเรียกย่ออีกนิดว่า เมฆเคลวิน-เฮล์มโฮลตซ์ (Kelvin-Helmholtz cloud)
ชื่อเรียกยากๆ ของเมฆลักษณะนี้มาจากวิชาพลศาสตร์ของไหลซึ่งกล่าวถึง ภาวะไร้เสถียรภาพแบบเคลวิน-เฮล์มโฮลตซ์ (Kelvin-Helmholtz instability) อันเป็นชื่อของนักวิทยาศาสตร์สองคน ได้แก่ ลอร์ดเคลวิน (Lord Kelvin) และแฮร์มันน์ ฟอน เฮล์มโฮลตซ์ (Hermann von Helmholtz)
ลักษณะพลิ้วคลื่นของฟลักตัสเกิดขึ้นได้ยังไง?
ดูภาพที่ 3 ครับ เมื่อมีของไหล 2 ส่วน ส่วนบนและส่วนล่างซึ่งสัมผัสกันและไหลไปในทิศทางเดียวกัน แต่ไหลด้วยอัตราเร็วต่างกัน ลูกศรยาวคือไหลเร็ว ลูกศรสั้นคือไหลช้า ผลก็คือ บริเวณรอยต่อตรงผิวสัมผัสจะเกิดแรงเฉือนทำให้มีรูปร่างเปลี่ยนแปลงไป บริเวณนี้เรียกว่า บริเวณที่ได้รับแรงเฉือน (shear boundary)
ในขณะที่อัตราเร็วยังแตกต่างกันไม่มากนัก แรงเฉือนจะมีค่าน้อย บริเวณผิวสัมผัสดังกล่าวก็จะยังไม่มีการเปลี่ยนแปลงมากนักดังภาพ (a) แต่เมื่ออัตราเร็วแตกต่างกันมากขึ้น บริเวณนี้ก็จเกิดคลื่นชัดเจนยิ่งขึ้น ดังภาพ (b) และ (c)
เมื่อถึงจุดหนึ่ง อาจเกิดกระแสไหลวนปั่นป่วน (turbulent eddies) ทำให้คลื่นมีลักษณะม้วนเป็นเกลียวดังภาพ (d) ในกรณีของเมฆ รูปแบบของเมฆเคลวิน-เฮลม์โฮลตซ์ได้ก่อตัวขึ้นอย่างชัดเจน

ภาพที่ 3 : การเกิดภาวะไร้เสถียรภาพ
แบบเคลวิน-เฮล์มโฮลตซ์

ในกรณีที่รูปร่างคลื่นบิดเบี้ยวไปมากๆ นักดูเมฆจำนวนหนึ่งมองว่ารูปร่างที่เกิดขึ้นคล้ายตาแมว จึงเรียกว่า Cat’s eye หรือ เมฆตาแมว ดูภาพที่ 4 ครับ

ภาพที่ 4 : เมฆตาแมว

สุดท้าย หากดวงอาทิตย์อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม เมฆคลื่นเคลวิน-เฮล์มโฮลตซ์ก็อาจเกิดปรากฏการณ์สีรุ้งได้ด้วย ดูภาพที่ 5 ครับ

 

ภาพที่ 5 : เมฆคลื่นเคลวิน-เฮล์มโฮลตซ์สีรุ้ง
22 ตุลาคม 2561 17.53 น.
สวนหลวง ร.9 มองไปทางทิศตะวันตก
ภาพ: พิเชษฐ อิทธิสัทธากุล

เมฆคลื่นเคลวิน-เฮล์มโฮลตซ์เป็นเสมือนหนึ่งของขวัญชิ้นงามที่ธรรมชาติมอบให้เรา เพียงหมั่นสังเกตท้องฟ้าให้บ่อยขึ้น ก็จะมีโอกาสได้รับของขวัญชิ้นนี้ครับ

แจ้งข่าว
คอลัมน์ Cloud Lovers ตอนนี้เป็นตอนสุดท้ายในหนังสือพิมพ์มติชนรายวัน คุณผู้อ่านที่สนใจเรื่องเมฆและท้องฟ้า สามารถติดตามข้อมูลได้ใน ชมรมคนรักมวลเมฆ

ที่ www.facebook.com/groups/CloudLoverClub (สังเกตจำนวนสมาชิกกว่า 59,000 คน) และเป็นไปได้ว่าอาจมีคอลัมน์แนวนี้ใน ข่าวสดออนไลน์ ครับ

บทความก่อนหน้านี้การ์ตูนอรุณ : หิน..
บทความถัดไปทางคนทางข่าว : นางสาวรักดี