โลกร้อนจึงอ่อนแรง

⭕️ ⭕️ ⭕️

ประมาณ ว่า ถ้าเขียนหัวเรื่องแค่นี้ จะทายกันถูกไหม … ผมกำลังจะชวนคุยเรื่องอะไร

พัน อย่าง ร้อย อย่าง แล้วแต่จะนึกกันไป ว่า อะไรที่อ่อนแรงเพราะโลกร้อน แต่ทายยังไงก็คงไม่ถูก เพราะผมเองก็เพิ่งรู้จากการไถ่ถามอากู๋ และนึกไม่ถึงว่า มันคือ กระแสน้ำอุ่นครับ

ปี 2021 นี้ เมื่อต้นเดือนพฤศจิกายนที่ผ่านมา มีการประชุมกันเรื่องการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศโลก ของสหประชาชาติ ที่เมืองกลาสโก สก็อตแลนด์ ประเทศอังกฤษ โดยเฉพาะอย่างยิ่งคือความพยายามที่จะควบคุมการปล่อยก๊าซเรือนกระจก อันเป็นที่มาของภาวะโลกร้อน คงจุดประกายความคิดผู้คนอีกหลายๆคน

ปฐมเหตุที่นำมาสู่การเขียนเรื่องของผมในวันนี้เกิดขึ้นมาจาก กัลยาณมิตรท่านหนึ่ง ได้ร้องขอมา ให้ผมช่วยค้นหาว่า เป็นจริงมากน้อยขนาดไหน เกี่ยวกับเรื่องกระแสน้ำอุ่นกำลังจะตาย (อ่อนแรง) อันเนื่องมาจากภาวะโลกร้อน

ผมไปเจอเว็บไซต์ที่ให้บริการข้อมูลทางด้านมหาสมุทร (National Ocean Service) เป็นของหน่วยงานทางด้านมหาสมุทรและบรรยากาศสังกัดกรมการค้าสหรัฐ (NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration, U.S. Department of Commerce) เขาอธิบายให้เข้าใจได้ง่ายดี จึงขอนำมาเล่าสู่กันฟัง

เขาปูพื้นตั้งแต่เรื่องง่ายๆ รู้กันอยู่แล้ว เช่น กระแสน้ำ ตามแม่น้ำลำคลอง ย่อมไหลลงสู่ที่ต่ำ เพราะแรงดึงดูดของโลก ต่อมาก็พูดถึงเรื่องน้ำขึ้นน้ำลง อันเนื่องมาจากแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ โดยดวงจันทร์จะส่งผลมากกว่า เพราะใกล้กว่าดวงอาทิตย์ถึง 389 เท่า น้ำจึงขึ้นสูงสุดเมื่อเดือนเพ็ญและเดือนมืด เพราะดวงอาทิตย์และดวงจันทร์อยู่ในแนวเดียวกัน กระแสน้ำที่เกิดจากน้ำขึ้นน้ำลง จึงทำนายล่วงหน้าได้ง่าย ตามวงโคจรของอาทิตย์และจันทร์

ปัจจัยอย่างที่สอง คือ ลม ที่ทำให้เกิดกระแสน้ำไหลบริเวณผิวน้ำได้

ฝรั่งเขาวัดความเร็วผิวน้ำนี้เป็น knots (1 knot = 1.15 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือ 1.85 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ที่แปลว่าปมเชือกนี่แหละ เพราะสมัยโบราณเขาวัดความเร็วเรือด้วยการปล่อยเชือกที่ผูกปมเป็นระยะๆลงน้ำทางท้ายเรือ พอถึงเวลาที่กำหนดก็สาวเชือกขึ้นมานับจำนวนปม

ปัจจัยของลมนี้ นอกจากทำให้เกิดกระแสน้ำไหลแล้ว ยังทำให้เกิดคลื่นในทะเลอีกด้วย และคลื่นจะใหญ่หรือไม่ จะต้องประกอบไปด้วยสามอย่างต่อไปนี้ให้ครบ คือ ความเร็วลมต้องมาก ระยะทางต้องไกล และระยะเวลาต้องนานพอ ถ้าขาดอย่างใดอย่างหนึ่ง คลื่นยักษ์ไม่เกิด คุณ Duxbury และทีมงานว่าไว้อย่างนั้น

เราคงเห็นเป็นเรื่องธรรมดาที่น้ำจากคลื่นซัดเข้าฝั่งและไหลลงทะเล จะกัดเซาะชายฝั่งได้ถ้าแนวคลื่นทำมุมกับชายฝั่งได้พอดี

แต่สิ่งที่ไม่ธรรมดาและเป็นอันตรายต่อผู้คนที่ชอบว่ายน้ำชายฝั่ง ก็คือกระแสน้ำแบบฉีกแนว ที่ฝรั่งเรียกว่า “rip current” เพราะมวลน้ำที่คลื่นทยอยซัดเข้าฝั่งตลอดเวลานั้น แทนที่จะค่อยๆหายไป กลับรวมกันเป็นลำพุ่งออกไปยังท้องทะเลลึก ในทิศทางตั้งฉากกับชายฝั่ง ถ้าใครหลุดไปอยู่ตรงนั้น แล้วคิดจะว่ายกลับเข้าฝั่ง – ต่อให้เป็นนักว่ายน้ำเหรียญทองโอลิมปิกก็ไม่มีทางสู้แรงน้ำได้ ทางแก้ก็คือ อย่าว่ายต้านทิศทางน้ำ คือว่ายกลับเข้าฝั่ง แต่ให้ว่ายตั้งฉากกับทิศทางน้ำ คือว่ายขนานกับฝั่ง จะสามารถหลุดออกมาจากแนวสายน้ำนี้ได้ เพราะสายน้ำที่แรงนี้แคบ ไม่กว้างมากนัก ส่วนใหญ่จะกว้างไม่เกิน 25 เมตร พอหลุดออกมาแล้วค่อยว่ายกลับเข้าฝั่ง

ปัจจัยที่สาม ที่ทำให้เกิดกระแสน้ำไหลบนโลก ซึ่งจะเกิดเฉพาะในทะเลและมหาสมุทร ก็คือ “thermohaline” อันเกิดจาก อุณภูมิ (thermo) และความเค็ม (haline) ซึ่งจะเกิดการไหลทั้งน้ำตื้นและน้ำลึก แต่จะไหลช้ากว่ากระแสที่ผิวน้ำมาก

ลม ทำให้เกิดกระแสน้ำที่ผิว และน้ำที่อยู่ต่ำลงไปก็ถูกดึงให้ขยับตามไปบ้าง แต่จะไม่มีผลต่อน้ำที่ลึกเกินกว่าร้อยเมตร

ทว่าน้ำที่ลึกมากๆ หลายพันเมตร ก็มีการไหล ซึ่งเป็นผลมาจาก “thermohaline” นี่เอง ที่ทำให้ความหนาแน่นของน้ำเปลี่ยนแปลง

เหตุการณ์ดังกล่าว เกิดบริเวณขั้วโลก ที่มีอากาศหนาวเย็นจัด จนน้ำในน้ำทะเลกลายเป็นน้ำแข็ง

ผมใช้คำว่า “น้ำในน้ำทะเล” เพราะว่าการที่จะเป็นน้ำแข็งนั้น มันเป็นเฉพาะน้ำที่แยกตัวออกมา ส่วนเกลือ หรือความเค็ม จะถูกทิ้งค้างไว้ ละลายอยู่ในน้ำทะเลส่วนที่เหลือ ทำให้เค็มขึ้น และมีความหนาแน่นมากขึ้น มันจึงค่อยๆจมลงสู่ก้นทะเล ผิวน้ำทะเลส่วนที่อยู่รอบนอกซึ่งอุ่นกว่า ก็จะไหลเข้ามาแทนที่ และมันก็จะเย็นลงอีก ไหลลงก้นทะเลอีก จนกลายเป็นปั๊มสูบน้ำขนาดยักษ์ของโลก สูบน้ำอยู่ที่ขั้วโลกในปริมาณที่มากกว่าปริมาณน้ำในแม่น้ำทุกสายบนโลกรวมกันเสียอีก

น้ำที่ถูกขับเคลื่อนด้วยปั๊มยักษ์นี้ จะวิ่งวนไหลไปทั่วโลก เรียกว่า “สายพานลำเลียงของโลก” (global conveyor belt)

เส้นทางของสายพานลำเลียงนี้ เริ่มจากมหาสมุทรแอตแลนติกแถวน้ำแข็งขั้วโลกเหนือ น้ำทะเลที่เค็มจัด เข้มข้น และเย็น จมลงก้นมหาสมุทรแอตแลนติก ไหลลงใต้ ข้ามเส้นศูนย์สูตร จนมาถึงชายฝั่งแอนตาร์กติก ใกล้ขั้วโลกใต้ ได้ “recharge” รับความเย็นจากขั้วโลกใต้อีกรอบ ก่อนจะแยกเป็นสองสาย สายหนึ่งขึ้นมหาสมุทรอินเดีย อีกสายขึ้นมหาสมุทรแปซิฟิก

ทั้งสองสายเมื่อไหลขึ้นเหนือก็ค่อยๆอุ่นขึ้นเรื่อยๆ ความหนาแน่นก็น้อยลง และลอยขึ้นผิวน้ำ กลายเป็นกระแสน้ำอุ่นที่เริ่มตั้งแต่บริเวณบนสุดของมหาสมุทรและค่อยๆไหลลงมาทางใต้ แล้วเลี้ยวขวาไปทางตะวันตก

กระแสน้ำอุ่นจากมหาสมุทรแปซิฟิก จะผ่านคาบสมุทรอินโดจีนของไทย เราจึงไม่มีทางที่จะหนาวมากอย่างแน่นอน แล้วไหลไปรวมกับกระแสน้ำอุ่นของมหาสมุทรอินเดีย วิ่งอ้อมแหลมแห่งความหวังดี (good hope) ใต้สุดของทวีปแอฟริกา เข้าไปในมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ ไหลขึ้นเหนือ ข้ามไปเยี่ยมอ่าวเม็กซิโก แล้ววิ่งตัดมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ กลับไปจุดเริ่มต้นที่ขั้วโลก ครบรอบพอดี แล้ววงจรนี้ก็จะเริ่มต้นใหม่ ต่อไปเรื่อยๆ ไม่รู้จบ

มันจะไม่รู้จบจริงหรือเปล่า ดีไม่ดี วงจรนี้อาจจะสะดุด ด้วยฝีมือมนุษย์นี่แหละ ที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก เช่นคาร์บอนไดออกไซด์กันอย่างไม่บันยะบันยัง เมื่อมันมากเกินไป บรรยากาศก็จะอุ่นขึ้น น้ำแข็งขั้วโลกละลายมากขึ้น ความเค็มในทะเลที่ขั้วโลกจึงถูกเจือจางลง ปั๊มยักษ์ที่ขั้วโลกที่ดันน้ำทะเลลงสู่ก้นมหาสมุทรก็จะหยุดทำงาน กระแสน้ำเย็นที่กวาดเอาความอุดมสมบูรณ์จากก้นทะเลขึ้นมาจะหายไป กระแสน้ำอุ่นที่ไหลไปหล่อเลี้ยงเป็นเครื่องทำความอุ่นธรรมชาติให้กลุ่มประเทศแถวยุโรปก็จะอ่อนแรง ความประหลาดของบรรยากาศแถวยุโรปจะเกิดขึ้น นั่นคือ แม้ว่าอุณหภูมิโดยรวมของบรรยากาศโลกจะเพิ่มขึ้น แต่กลุ่มประเทศแถบยุโรปกลับจะหนาวเย็นลง เพราะขาดกระแสน้ำอุ่นไปหล่อเลี้ยง

บรรยายเป็นฉากๆ ในอนาคต ยังกะ นอสตราดามุส เลยทีเดียว

พักนี้ เพื่อนฝูงส่งนู่นนี่มาให้คิดอยู่เรื่อย นัยว่าเป็นการช่วยบริหารสมองบรรดา ส.ว. ทั้งหลาย จะได้ไม่เป็นอัลไซเมอร์ ผมเลยชักจะคล้อยตาม เลยขอจบทิ้งท้ายเป็นคำถาม ให้เดากันเล่นๆ – ใช่ครับ เดาอย่างเดียว ไม่มีการคิดเลขให้ปวดหัว คือให้ทายว่า …

“กระแสน้ำอุ่นที่ยังไม่อ่อนแรงในตอนนี้นี่น่ะ นักวิชาการเขาประเมินว่า กว่ามวลน้ำจะไหลไปทั่วโลกจนครบรอบกลับมาที่เดิมจะใช้เวลาประมาณ กี่ปี ?”

ทายแล้วไม่เฉลย คงโดนทุบ รอเฉลยสัปดาห์หน้า ก็คงไม่ทันใจวัยรุ่นใจร้อน จะเฉลยทื่อๆตรงนี้เลย ก็ใช่ที่ เลยไม่ต้องเดากันพอดี ผมเลยเฉลยแบบต้องใช้ความพยายามนิดนึง โดยขอให้ช่วยเลื่อนจอ กลับไปตอนเริ่มต้น และอ่าน …

“คำแรกของ ย่อหน้าที่ 1 รวมกับคำแรกของย่อหน้าที่ 2 และ คำแรกของย่อหน้าที่ 3 ข้างบนโน้นครับ” ๏๛

… @_@ …
วัชระ นูมหันต์
2021-12-26

Ref: https://oceanservice.noaa.gov/education/tutorial_currents/05conveyor3.html
All Rights Reserved ©

เทคโนโลยีต้องห้าม

⭕️ เก็บตะวัน ที่เคยส่องฟ้า
เก็บเอามา ใส่ไว้ในใจ
เก็บพลัง เก็บแรงแห่งแสง ยิ่งใหญ่
รวมกันไว้ ให้เป็น 1 เดียว …

หลายคนคงจำเพลงที่สร้างแรงบันดาลใจ ของ อิทธิ พลางกูร เพลงนี้ได้ คือ “เก็บตะวัน” และ key word ในท่อนแรกของเพลงนี้คือการ “เก็บพลัง”

วันนี้ผมจะมาคุยเรื่อง การเก็บพลัง (งาน) นี่แหละครับ

ตะวัน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน เป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ลุกโชติช่วงอยู่ไกลเกินเอื้อม แต่ก็ยังส่องสว่าง ส่งพลังงานมาให้เราใช้ในรูปของแสง เราจึงสามารถ “เก็บตะวัน” ได้ด้วยการเก็บแสงอาทิตย์ แล้วเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า และเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปอื่นที่เก็บได้ เช่น เก็บในรูปของพลังงานศักย์ด้วยการสูบน้ำจากเขื่อนล่างขึ้นไปเก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำแล้วค่อยปล่อยลงมาหมุนกังหันน้ำปั่นไฟภายหลัง หรือเก็บในรูปของพลังงานเคมี ด้วยการชาร์จแบตเตอรี่เก็บไฟไว้ หรือนำไปแยกไฮโดรเจนจากน้ำ หรือ แอมโมเนีย พลังงานจึงเปลี่ยนไปเก็บอยู่ในไฮโดรเจน พร้อมที่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ต่อไป การเก็บอยู่ในรูปของไฮโดรเจน จึงยิ่งเหมือนการเก็บตะวันเข้าไปอีก

ถึงแม้ว่าไฮโดรเจนจะไม่ถูกนำมาเป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ฟิวชั่นเหมือนในดวงอาทิตย์ เนื่องจากต้องใช้อุณหภูมิและความดันสูงมาก แต่เพียงแค่นำมันมาเป็นเขื้อเพลิงจุดไฟให้มันรวมตัวกับออกซิเจน ก็ได้พลังงานมากมายแล้ว แถมยังไม่ก่อมลภาวะอีกด้วย เพราะไม่มีก๊าซเรือนกระจกเช่น คาร์บอนไดออกไซด์จากการเผาถ่าน มีแต่เพียงน้ำเป็นผลพลอยได้ออกมาเท่านั้น

ปฏิกิริยาเคมีที่ไฮโดรเจน และถ่าน หรือคาร์บอน ที่เราเรียกรวมกันไปว่า สารไฮโดรคาร์บอน ไปรวมกับออกซิเจน แล้วได้พลังงานออกมา ไม่จำเป็นต้องมีเปลวไฟเสมอไป อย่างเช่นอาหารที่เรากินเข้าไป ก็เป็นสารไฮโดรคาร์บอน มันก็ไปเผาผลาญในตัวเราให้เกิดเป็นพลังงาน มีกำลังวังชาขึ้นมา

นั่นก็เป็นการ “เก็บตะวัน” หรือ “เก็บพลัง” จากดวงอาทิตย์ทางอ้อมเช่นกัน เพราะเรากินอาหารที่มาจากพืช แม้จะกินเนื้อสัตว์ แต่สุดท้ายปลายห่วงโซ่อาหาร สัตว์นั้นก็กินพืชอยู่ดี พืชนั้น เติบโต สร้างสารไฮโดรคาร์บอนมาให้สัตว์กิน ก็ต้องอาศัยพลังจากดวงอาทิตย์ คือแสงแดด ที่ส่องมาที่คลอโรฟิล หรือสารสีเขียวในใบไม้ เพื่อแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำ และแยกคาร์บอนออกจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มารวมกันเป็นสารไฮโดรคาร์บอน คือตัวต้นไม้นั่นเอง เพื่อให้สัตว์กิน

สิ่งที่เราเห็นจนชินนี้ เป็นความมหัศจรรย์ของธรรมชาติที่ทำให้คนและสัตว์ ใช้ประโยชน์จากพืชที่ช่วยจับเอาไฮโดรเจนซึ่งเป็นก็าซที่เบามาก ให้มาอยู่ในรูปของ ของแข็งที่จับต้องได้ง่าย คือสารไฮโดรคาร์บอน โดยให้มันเกาะเกี่ยวอยู่กับของแข็งอีกตัว คือถ่าน หรือคาร์บอน

นั่นคือ อยากจะจับไฮโดรเจน ต้องอาศัยคาร์บอน

มนุษยชาติเรา ตั้งแต่จุดไฟเป็น ได้อาศัยพลังงานจากการก่อไฟนี้มานมนานกาเล แต่ก็เพิ่งตระหนักกันเมื่อไม่นานมานี้เองว่า การเผาสารไฮโดรคาร์บอน ซึ่งรวมทั้งน้ำมันในยานยนต์ทั้งหลายของเรานี้ด้วย มันไม่ได้เผาไฮโดรเจนเป็นน้ำอย่างเดียว แต่มันยังเผาคาร์บอนให้กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ไปด้วย ลำพังสัตว์โลกทั้งหลายหายใจออกเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ก็เหลือเฟือที่พืชจะนำไปใช้สังเคราะห์แสงอยู่แล้ว เมื่อแถมจากการเผานี่เข้าไปด้วย ปริมาณก๊าซนี้จึงมากขึ้นเรื่อยๆ จนโลกร้อนขึ้นทุกทีจากก๊าซเรือนกระจกที่มนุษย์สร้างขึ้นจากการเผานี่แหละ

คงนึกกันออกว่า กระแสการสู้กับภาวะโลกร้อนอย่างหนึ่ง ก็คือ รถที่ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง จะค่อยๆลดลง แทนที่ด้วยรถไฟฟ้า หรือ อีวี (electric vehicle)

ขณะเดียวกัน เราก็คงไม่ลืมคู่แข่งเจ้าสำคัญของรถไฟฟ้า คือ รถไฮโดรเจน

อย่างที่ทราบกันแล้วว่า การที่ไฮโดรเจนรวมกับออกซิเจน กลายเป็นน้ำ แล้วได้พลังงานออกมานั้น ไม่จำเป็นต้องเกิดจากการเผาไหม้เสมอไป แค่มันทำปฏิกิริยาทางเคมีกัน ก็ได้พลังงานออกมาแล้ว นั่นคือการเกิดพลังงานไฟฟ้าของ fuel cell นั่นเอง

และผู้ที่เอาจริงเอาจังอย่างมากกับรถไฮโดรเจน ก็คือ โตโยต้า ที่ออกรถไฮโดรเจนออกมาลองตลาดเป็นเจ้าแรกๆ คือ Toyota Mirai

สิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นปัญหาใหญ่ คือ การใส่ไฮโดรเจนเข้าไปในรถยนต์ เพราะมันเป็นก๊าซ ต้องอัดเข้าไปในถังเป็นหมื่นปอนด์ต่อตารางนิ้ว ดูเหมือนว่า ผู้คนส่วนมากจะยอมแลกกับการเสียเวลาชาร์จแบตมากกว่า

โตโยต้า อาจจะฝันเฟื่องว่า ถ้าเก็บไฮโดรเจนได้โดยไม่ต้องใช้ถังความดัน เป็นแค่วัสดุชองแข็งธรรมดาๆ คงจะดี จะได้เก็บง่าย ไม่ต้องใช้ถังความดัน

ไม่แน่นะ ฝันอาจกลายเป็นจริงก็ได้ เพราะฝรั่งคนหนึ่ง ถูกถามเล่นๆว่า ถ้าให้เป็น CEO หรือ เบอร์หนึ่งของผู้บริหารโตโยต้าเพียงหนึ่งวัน จะทำอะไร

เขาตอบว่า จะติดต่อบริษัท Plasma Kinetics !

เพราะบริษัทนี้ ปิ๊งไอเดียการเก็บไฮโดรเจนในรูปของ ของแข็ง (solid state hydrogen storage)

ไม่ใช่ว่าทำให้ไฮโดรเจนเป็นของแข็งนะครับ นั่นยากสุดๆเลย

คงรู้กันแล้วว่า การเก็บไฮโดรเจนมีหลายอย่าง …

ถ้าจะเก็บไฮโดรเจนในรูปของก๊าซ ก็ต้องอัดเข้าไปในถังที่ทนแรงดันสูงๆ เป็นหมื่นปอนด์ต่อตารางนิ้ว

ถ้าจะเก็บในรูปของเหลว ที่ความดันบรรยากาศปกติ ก็ต้องทำให้เย็นเจี๊ยบ -252.8 องศาเซลเซียส

แล้วในรูปของ ของแข็งล่ะ มีทางเก็บไฮโดรเจนได้ไหม

ได้ครับ มีอยู่ 2 วิธี แต่ไม่ใช่ให้ไฮโดรเจนแข็ง แต่เป็นของแข็งสารอื่นแล้วเก็บอะตอมของไฮโดรเจนไว้

วิธีที่หนึ่ง เก็บไฮโดรเจนที่ผิวของของแข็ง (adsorption)

วิธีที่สอง เก็บไฮโดรเจนภายในของแข็ง (absorption)

และของแข็งที่เป็นคู่หูคู่แฝดกับไฮโดรเจนมาเนิ่นนาน ก็คือ คาร์บอน ที่เราได้ยินจนคุ้นหูคือสารไฮโดรคาร์บอนนั่นเอง

คาร์บอน มีหลายรูปแบบ ที่รู้จักกันแพร่หลาย เห็นมาตั้งแต่เด็ก ก็คือ ดินสอดำ ที่ไส้เป็นแท่งกราไฟต์

แต่บางรูปแบบ ไม่ได้เป็นแท่งสามมิติอย่าง กราไฟต์ แต่เป็นแผ่นสองมิติ บางเฉียบ เพราะบางเพียงอะตอมเดียว เรียกว่าแผ่น กราฟีน (graphene)

เจ้าแผ่นกราฟีนนี้แหละ ที่นักวิจัย รวมทั้งบริษัท Plasma Kinetics ด้วย สนใจที่จะเอามันมาเก็บไฮโดรเจน

และเพิ่งรู้ว่า แผ่นกราฟีนที่เก็บไฮโดรเจนเต็มจะมีชื่อเรียกใหม่ว่า กราเฟน (graphane)

ตามไปค้นเรื่องราว ว่าเขาทำกันอย่างไร ใน Science Direct เมื่อวันที่ 27 มกราคม ปีนี้เอง ที่ได้ลงเรื่องราวของการเก็บไฮโดรเจนในแผ่นกราฟีน (International Journal of Hydrogen Energy vol.46 Issue 7, Page 5485-5494)

ใครที่เคยดูโครงสร้างของกราฟีน จะพบว่า มันต่อกันเป็นรูปหกเหลี่ยม เหมือนรังผึ้ง มันจึงแข็งแรงทนทานมาก ผมสังเกตว่า ตาข่ายประตูฟุตบอลก็ถักทอเป็นหกเหลี่ยมนี้เหมือนกัน

ถ้าปล่อยอย่างนี้ คงเก็บไฮโดรเจนไม่ได้ เพราะไม่รู้จะให้มันไปแปะติดอยู่ตรงไหน

เขาทำให้ตาข่ายกราฟีนมันทะลุขาดโหว่ พรุนไปหมด คือทำให้เหมือนกับว่ามันเป็นแผ่นกราฟีนที่ชำรุด (defective graphene) เพื่อให้อะตอมไฮโดรเจนมันไปเกาะอยู่ตรงรูโหว่นั้นได้ครับ

แล้วใช้อะไรเจาะ ?

เขาแสงอาร์กอน (Argon: Ar) ยิงใส่ครับ

แล้วเวลาจะเอาไฮโดรเจนที่เก็บไว้ออกมา ทำยังไงครับ ?

เขี่ยมันออกด้วยแสงเลเซอร์ครับ

ฟังดูง่ายดี แต่ทำจริงไม่รู้ว่าง่ายอย่างนี้หรือเปล่า

ความที่ไฮโดรเจนถูกเขี่ยออกมาได้ด้วยแสงเลเซอร์ เหมือนกับเครื่องเล่นแผ่นซีดี (compact disc) คุณ Paul Smith ผู้ก่อตั้งบริษัท Plasma Kinetics นี้ จึงเทียบว่า แผ่นซีดีถูกแสงเลเซอร์แล้วปล่อยเสียงเพลง แต่แผ่นของเขาถูกแสงเลเซอร์แล้วปล่อยไฮโดรเจน

คุณ Smith ชึ่งมีประสบการณ์ด้านการผลิตชิปของคอมพิวเตอร์มาก่อน ได้อธิบายว่า แผ่นวัสดุก่อนใช้เก็บไฮโดรเจน จะมีประจุลบ ซึ่งจะดูดซับไฮโดรเจน เมื่อผ่านแสงเลเซอร์เข้าไป มันจะเปลี่ยนประจุเป็นบวก และปล่อยไฮโดรเจนออกมา ขบวนการเก็บไฮโดรเจนแบบนี้ ดีกว่าการอัดไฮโดรเจนใส่ถังเป็นหมื่นปอนด์ต่อตารางนิ้วมากมาย เอาไปใช้กับ fuel cell ได้สบาย

การเก็บวิธีนี้ จะเก็บเป็นแผ่นเหมือนเครื่องเล่นซีดี ก็ได้ หรือจะเก็บเป็นสายฟิล์มยาวๆ เหมือนเครื่องเล่นเทปก็ได้

เพื่อเทียบให้เห็นภาพชัด คุณ Smith บอกว่า แผ่นฟิล์มบรรจุไฮโดรเจนขนาด 15 ปอนด์ สามารถขับเคลื่อนรถอีวีแบบ fuel cell (FCEV) ได้ 20 ไมล์ ดังนั้น รถบรรทุกใช้ถังฟิล์ม 370 ปอนด์ (168 กก.) ก็สามารถขับได้ไกลถึง 570 ไมล์ (917 กม.) แม้แต่บริษัทเครื่องบินก็เริ่มสนใจ เพราะถ้าให้พลังงานเท่ากับแบตเตอรี่ จะมีน้ำหนักเบากว่ามาก เพียงแค่หนึ่งในสามเท่านั้น

ตอนนี้ Plasma Kinetics กำลังทำระบบอัตโนมัติ ในการถ่ายเปลี่ยนสำหรับรถยนต์ให้สะดวกรวดเร็ว เหมือนกับการเปลี่ยนแบตเตอรี่ (swappable batteries) สำหรับรถอีวี Nio เพราะการเปลี่ยนแบต จะเร็วกว่าการชาร์จมาก

โรงงานแรกของ Plasma Kinetics จะอยู่ที่ อริโซนา และอาจขยายฐานการผลิตไปที่เอเชียและยุโรป ตามที่ได้ติดต่อกันไว้แล้ว และถ้าสามารถทำชุดถอดเปลี่ยนสำหรับรถยนต์ได้ง่ายๆอาจจะบุกตลาดได้อย่างดุเดือดขึ้นก็เป็นได้

ไม่แน่ว่าจะเป็นแบบ มาทีหลัง แต่ดังกว่า หรือเปล่า เพราะเทคโนโลยีนี้ ถึงแม้จะคิดค้นกันมานานแล้ว แต่ถูกแบนมาเกือบสิบปี ด้วยเหตุผลทางด้านความมั่นคง โดยรัฐบาลสหรัฐห้ามเอกชนวิจัยและพัฒนาต่อ และเพิ่งจะลดข้อห้ามนี้ แต่ยังคงไว้ในเรื่องการห้ามพัฒนาไปใช้กับเชื้อเพลิงขีปนาวุธ (missile) …

บริษัทนี้จึงเพิ่งจะได้รับไฟเขียวเมื่อปี 2017 นี่เองครับ ๏๛

… @_@ …
วัชระ นูมหันต์
2021-12-19

Ref: https://www.autoevolution.com/news/plasma-kinetics-may-revolutionize-hydrogen-storage-for-evs-167256.html
All Rights Reserved ©

ฝุ่นจิ๋ว

⭕️ ช่วงนี้ น่าจะเป็นสวรรค์ของนักกิจกรรมกลางแจ้งหลายๆท่าน เพราะอากาศไม่ร้อน และฝุ่นยังไม่มี แต่น่าจะเรียกว่าฝุ่นยังไม่มา มากกว่า

ฝุ่นที่ว่านี้ คือฝุ่นจิ๋ว PM2.5 เจ้าเก่านั่นเอง (หวังว่า เจ้าโอไมครอน จะไม่วิ่งแซงฝุ่นจิ๋วขึ้นมานะ)

เมื่ออากาศนอกบ้านฝุ่นเบาบาง ก็อย่าได้สร้างฝุ่นจิ๋วในบ้านขึ้นมานะครับ

อย่านึกว่า ฝุ่นจิ๋ว จะเกิดจากการเผาป่า หรือเผาหญ้าตามท้องไร่ท้องนาอย่างเดียว แล้วลมหอบเข้ามา แถมด้วยการเผาไหม้ของเครื่องยนต์จากรถยนต์ในเมืองเท่านั้น แม้ภายในบ้านเองก็อาจจะสร้างฝุ่นจิ๋วขึ้นมาโดยไม่รู้ตัว

ภายในบ้าน อาจมีฝุ่นจิ๋วได้จากสิ่งต่อไปนี้ครับ

• การสูบบุหรี่
• การทำอาหาร
• การจุดเทียน (ฝรั่งอาจจะมีการการก่อไฟผิงด้วย)
• ใช้เครื่องทำความร้อนชนิดใช้แก๊ส
• ใช้น้ำมันหอมระเหย
• ทำความสะอาดด้วยสารเคมี
• ใช้สเปรย์เป่าผม สเปรย์ปรับอากาศ หรือสเปรย์น้ำยาดับกลิ่นกาย
• เผลอเปิดประตูหน้าต่างทิ้งไว้เมื่อข้างนอกบ้านฝุ่นเยอะ

ข้อสุดท้ายนี่แหละที่บางทีหลงลืมกัน ช่วงนี้จึงมีการเตือนเป็นระยะๆ เช่นเปิดไลน์ขึ้นมา บางทีมันก็ขึ้นแถบแบนเนอร์ด้านบนของจอ เตือนให้รู้ว่า ตอนนี้สภาพอากาศเป็นยังไง ฝุ่นจิ๋วเท่าไหร่แล้ว สมควรจะออกไปทำกิจกรรมนอกบ้านไหม อย่างนี้เป็นต้น

ข้อมูลที่ไลน์ใช้เตือน น่าจะเอามาจากเว็บไซต์ของค่ายมะกัน เพราะมีระบุข้อความตัวเล็กๆไว้ว่า “US AQI” แสดงว่า ถึงแม้จะวัดค่าคุณภาพอากาศในบ้านเรา แต่ใช้มาตรฐานการแปลงค่าเป็นดัชนีคุณภาพอากาศ หรือ Air Quality Index (AQI) ของสหรัฐอเมริกา

คงรู้กันแล้วนะครับ ว่า มาตรฐานชีวิตของคนเราในแต่ละประเทศ แตกต่างกันไปบ้าง เมื่อเทียบประเทศที่พัฒนาแล้ว กับประเทศที่กำลังพัฒนา ทำให้ดัชนีคุณภาพอากาศที่ว่า “โอเค” หรือ “ปานกลาง” ที่เรียกกันง่ายๆว่า อยู่ในโซนสีเหลือง ที่มีค่าดัชนีที่เป็นตัวเลขเฉยๆ ไม่มีหน่วย (AQI) อยู่ในระหว่าง 50~100 นั้น มีค่าฝุ่น PM2.5 ที่มีหน่วยเป็น ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (ug/m3) ที่แตกต่างกัน

ค่า AQI ต่ำกว่า 50 อากาศดี อยู่ในโซนสีเขียว

ค่า AQI สูงกว่า 100 อากาศชักไม่ค่อยดี อยู่ในโซนสีส้ม

(สำหรับจีนและฝรั่ง AQI สูงขึ้นไปอีกถึง 150 จะเปลี่ยนเป็นสีแดง ส่วนไทย AQI ต้องสูงถึง 200 ถึงจะเปลี่ยนเป็นสีแดง)

PM2.5 ในโซนสีเหลืองตามมาตรฐานของจีน จะอยู่ระหว่าง 37.5~75 ug/m3

มาตรฐานของไทย โซนสีเหลืองจะอยู่ระหว่าง 37~50 ug/m3

และมาตรฐานของสหรัฐอเมริกา โซนสีเหลืองนี้จะอยู่ต่ำมาก เพียง 12~35 ug/m3 เท่านั้น ซึ่งถ้าหากคิดตามมาตรฐานของไทยและจีน ดัชนีคุณภาพอากาศขนาดนี้ จะดี กลายเป็นโซนสีเขียวไปหมดแล้ว

เปรียบเทียบ AQI ระหว่าง จีน-ฝรั่ง-ไทย โดยให้เลขแถวบนคือ AQI ที่ไม่มีหน่วย ส่วนเลขแถวล่างคือ ค่า PM2.5 หน่วยเป็น ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (ug/m3) ส่วน G Y O และ R คือ เขียว เหลือง ส้ม และแดง จะได้ดังนี้

จีน
G-50-Y-100-O-150-R-200
G-37.5-Y-75-O-112.5-R-150

ฝรั่ง
G-50-Y-100-O-150-R-200
G-12-Y-35-O-55-R-150

ไทย
G-50-Y-100-O-200-R
G-37-Y-50-O-90-R

ที่ผมเทียบสามประเทศนี้ เพราะโลกมันแคบเข้า เป็นโลกที่ไร้พรมแดนเข้าไปทุกที การวัดคุณภาพอากาศนี้ จึงไม่ได้วัดแค่ในประเทศของตัวเองอีกต่อไป แต่วัดไปทั่วโลกเลย กลายเป็นภูมิอากาศของโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อเมริกาและจีน

ถึงแม้จะมีการแปลงข้อมูลดิบ คือค่า PM2.5 ให้กลายเป็นตัวเลขที่ดูง่ายๆ คือตัวเลขดัชนี AQI แต่กลายเป็นว่า ได้ตัวเลขค่าดัชนีออกมาไม่เท่ากัน แม้จะวัดในบริเวณเดียวกัน เพราะคำนวณต่างกัน ดังนั้น ค่า AQI ของกรุงเทพฯเหมือนกัน แต่เปิดคนละเว็บไซต์ คำนวณคนละระบบ ก็จะได้ค่าต่างกัน

เว็บไซต์ทั้ง 3 ระบบ คือ …

• จีน (aqicn .org)

• สหรัฐอเมริกา ที่ผมขอเรียกง่ายๆว่า ฝรั่ง (iqair .com)

• กรมควบคุมมลพิษ หรือของไทยเราเอง (air4thai .pcd.go.th)

กลายเป็นว่า ถ้าจะเทียบกันทั้งสามระบบ ต้องย้อนกลับไปหาต้นตอ คือค่า PM2.5 จริงของมัน

ผมหาวิธีให้จำง่าย โดยสังเกตว่า ค่า PM2.5 ที่เป็นจุดตัดเปลี่ยนโซนสีนั้น มีค่าใกล้เคียงกับสูตรคูณแม่ 12 ผมจึงทำผังจุดตัดเปลี่ยนโซนแบบจำง่ายดังนี้

จีน 0•••••••36•••••••72
ฝรั่ง ••12••••36••••60••
ไทย ••••24••36••48••••

สังเกตว่า ค่า PM2.5 ตรงกลาง คือ 36 ug/m3 เป็นจุดแบ่งซ้ายขวาได้พอดี ถ้าวัดค่า PM2.5 อยู่แถวๆนี้ได้ก็สบายใจ เพราะอยู่ช่วงต้นโซนเหลืองของไทยและจีน และอยู่ปลายโซนเหลืองของฝรั่ง

ถ้าแบ่งเป็น 6 ช่วง ช่วงละ 12 ของจีนจะมีสีเขียว 3 ช่วงซ้าย สีเหลือง 3 ช่วงขวา

ฝรั่งจะเป็นสีเหลือง 2 ช่วงซ้าย ส้ม 2 ช่วงขวา ปลายข้างละช่วง เป็นเขียวต่อจากเหลือง และเป็นแดงต่อจากส้ม

ของไทย ตรงกลางแบ่งระหว่างเขียวกับเหลืองข้างละช่วง เลยจากเขียวเป็นฟ้า 2 ช่วง และอีกปลายหนึ่งเลยจากเหลืองเป็นส้ม 2 ช่วง

นั่นคือแต่ละระบบ หรือแต่ละประเทศ จะมี “สมการ” หรือวิธีการคิดคำนวณของตัวเอง ว่าถ้าค่า PM2.5 เท่านี้ จะคำนวณค่า AQI ออกมาได้เท่าไหร่

ปัญหาคือ เราต้องหา “สมการ” ที่ว่านั้นเอาเอง แต่ละเว็บไซต์นั้น เขาไม่ได้บอก

แต่เว็บไซต์ฝรั่ง บอกหมดทั้งค่า PM2.5 และค่าดัชนีคุณภาพอากาศ พร้อมโค้ดสีด้วย

เว็บไซต์จีน ไม่ได้บอกค่า PM2.5 แต่บอกดัชนีและโค้ดสี

เว็บไซต์ของไทย บอกโค้ดสีเช่นกัน ก็ดูง่ายดี (ง่ายกว่านี้ต้องไปดาวโหลด app “เช็คฝุ่น” ที่ GISTDA ร่วมกับ สำนักงานวิจัยแห่งชาติ และมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ พัฒนาขึ้นมา)

ดังนั้น การหาสมการ หรือความสัมพันธ์ระหว่างค่าดัชนีและ PM2.5 ถ้าเป็นระบบของจีน ง่ายหน่อย เพราะดูจากจุดตัดแบ่งโซนสี ดูว่า เป็นสมการเส้นตรงที่สมบูรณ์แบบมาก คือ ค่าดัชนี AQI (y) เท่ากับ สี่ส่วนสามของค่า PM2.5 (x) คือ …

y = (4/3)x

แต่ของมะกันนี่ยุ่งหน่อย โชคดีที่ในเว็บไซต์ เขาไม่เพียงแต่บอกดัชนี AQI แต่ยังบอกค่า PM2.5 มาด้วย ถ้าเก็บข้อมูลหลายๆวัน ก็จะได้กลุ่มข้อมูลที่สามารถนำมาฟิตเคอร์ฟ (curve fitting) ได้ วิธีนี้พวกนักวิจัยเขาทำกันมานานแล้ว เพียงแต่มันต้องอาศัยการคำนวณเยอะหน่อย ผมคิดสมการของฝรั่งคร่าวๆ แบบง่ายๆ ไม่มีทศนิยม ได้ว่า

PM2.5 น้อยกว่า 12 ug/m3
y = 4x+1

PM2.5 ระหว่าง 12~24 ug/m3
y = 2x+27

PM2.5 ระหว่าง 24~36 ug/m3
y = 2x+28

ส่วนค่า PM2.5 ที่มากกว่า 36 ug/m3 ยังไม่มีข้อมูลมากพอที่จะฟิตเคอร์ฟ เพราะอากาศยังดีอยู่ ค่า PM ยังไม่สูง

การฟิตเคอร์ฟ ที่ผมแปลเป็นภาษาชาวบ้านว่า การลากเส้นให้เหมาะนี้ มีหลักคร่าวๆว่า ต้องพยายามให้ค่าที่ได้จากการคำนวณกับค่าที่ได้จากการวัด ต่างกันน้อยที่สุด วิธีการก็คือ เมื่อนำค่าที่ต่างกันนี้มายกกำลังสอง เครื่องหมายที่มีทั้งบวกและลบ จากค่าที่มากไปบ้างน้อยไปบ้าง ก็จะกลายเป็นบวกทั้งหมด แล้วก็หาเงื่อนไขที่ทำให้ผลรวมตัวนี้ต่ำที่สุด (ทางแคลคูลัสเขาบอกให้ diff แล้วกำหนดให้เท่ากับศูนย์)

อย่าตกใจเรื่องการคำนวณ เพราะผมเองก็ทิ้งไปนาน ชักเลือนๆไปแล้วเหมือนกัน แต่พอจะจำชื่อวิธีนี้ได้ว่า ชื่อ “least square curve fitting” ก็เลยหาในกูเกิล

เจอเลยครับ ไม่ต้องคำนวณเองให้ยาก มีเว็บไซต์ช่วยคำนวณเพียบเลย

การทำเว็บไซต์เป็นเครื่องคิดเลขนี้ ทำกันหลายเจ้า แต่ที่ผมถูกใจ ใช้งานสะดวก มีอยู่เจ้าหนึ่ง ซึ่งกรอกข้อมูลง่าย โดยมีช่องให้ใส่กลุ่มข้อมูลแกนนอน ช่องหนึ่ง แกนตั้งช่องหนึ่ง ข้อมูลแต่ละตัวก็แค่เว้นวรรคแยกจากกันหน่อย ไม่ต้องคอยใส่จุดลูกน้ำ และใส่วงเล็บตามทุกตัวเหมือนเจ้าอื่น จึงง่ายดี จะให้เครื่องมันคำนวณก็เลื่อนจอขยับขึ้นไปหน่อย จะเห็นปุ่ม “CALCULATE” อยู่ล่างขวา สีแดง เห็นชัด หาได้ง่ายว่าอยู่ตรงไหน คลิ๊กปุ๊บ ได้ผลออกมาปั๊บ – เสร็จเรียบร้อย ได้สมการตามที่ต้องการออกมาทันที

การฟิตเคอร์ฟนี้ ก็มีตั้งแต่กราฟเส้นตรง คือ ยกกำลังหนึ่ง ซึ่งเป็นกราฟยอดนิยม ส่วนใหญ่จะใช้กัน และนอกจากนั้นยังมีให้เลือกฟิตเคอร์ฟแบบกราฟเส้นโค้ง ยกกำลังสอง สาม สี่ … ไปเรื่อยๆ และมีให้เลือกจนถึง ยกกำลังแปด ! (8th order polynomial regression)

ที่ผมทึ่ง จนอึ้งกิมกี่ (เด็กสมัยนี้จะรู้จักร้านนี้ไหมนี่) คือ มันมีตัวเลือกให้ฟิตเคอร์ฟได้อีกสองอย่าง ที่ผมไม่เคยเห็นใครทำมาก่อน คือ สมการลอการิทึม และสมการไฮเปอร์โบลา (Logarithmic regression & Hyperbolic regression)

ใครอยากรู้หลักการคำนวณ ความเป็นมาเป็นไป ให้เลื่อนจอลงอีกหน่อย จะมีเรื่องราวไว้อ่านให้มึนๆเล่น

ด้วยความอยากรู้ว่า ใครนะ ช่างทำ ตามไปดูข้อมูลทีมงานเสียหน่อย เจ้าอื่นอาจจะทำแค่คนเดียว จึงทำอะไรไม่ได้มาก เจ้านี้ทำเข้าท่า น่าจะมีหลายคน แต่เดาว่าคงมีไม่กี่คน และมโนไว้ในใจก่อนว่า น่าจะมาจากเมืองมะกัน เจ้ายุทธจักรในเรื่องโปรแกรมซอฟท์แวร์

ผิดคาดครับ – ทีมงานมีมากถึง 136 คน ช่วยกันทำเครื่องคิดเลขแบบ ออนไลน์ ให้ชาวบ้านได้ใช้ฟรีๆ สารพัดจะคำนวณ ตอนนี้มีเครื่องคำนวณให้ถึง 872 อย่าง และแปลออกมาเป็นภาษาหลักๆให้ชาวบ้านได้ใช้ทั่วโลกถึง 7 ภาษา คือ เยอรมัน อังกฤษ สเปน โปรตุเกส รัสเซีย จีน และฝรั่งเศส

โครงการนี้ชื่อ “PlanetCalc” (planetcalc .com/8735) มีสำนักงานอยู่ที่ มอสโคว์ ประเทศ รัสเซีย ครับ – ไม่น่าเชื่อ!! ๏๛

… @_@ …
วัชระ นูมหันต์
2021-12-12

หมายเหตุ: ท่านอาจารย์ธงชัยฯ ที่สอนสิ่งแวดล้อม ได้กรุณา feedback เพิ่มเติม ให้ช่วยแก้ไขความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนของสังคม ว่า … “ค่ามาตรฐาน เป็นค่าเฉลี่ย 24 ชม. ไม่ใช่ค่าที่วัดได้ ณ นาทีนั้น แต่ค่าที่วัดๆกัน และเอามาคำนวณกัน โดยเฉพาะที่ใช้เครื่องแบบมือถือ hand held หรือพกพา portable เป็นค่าวัดได้นาทีนั้นๆ จึงเอามาเทียบกับมาตรฐานไม่ได้ และเอามาคิดเป็น AQI ไม่ได้” … ขอบคุณครับ

Ref: https://planetcalc.com/8735/
All Rights Reserved ©

ผลของโลกหมุน

⭕️ จากเรื่องการหมุนของพายุที่เวียนซ้ายในซีกโลกเหนือ เนื่องจากการเป๋ขวาของวัตถุ และเวียนกลับกันในซีกโลกใต้ อันเนื่องมาจากการหมุนรอบตัวเองของโลก ที่เรียกว่า “ผลของ โคริออลิส” นำมาซึ่งคำถามกึ่งแซวกันเล่นจากเพื่อนฝูงว่า …

“เวลายิงสไนเปอร์ คงต้องมีการปรับแก้มุมยิงบ้างเล็กน้อยไหมครับ หรือ effect น้อยมาก เมื่อเทียบความเร็วกระสุน”

ครับ ดูเหมือนคำถามเล่นๆ แต่ฝรั่งเขาทำจริงจังมากครับ

ทำในที่นี้คือ การทำคู่มือสำหรับพลซุ่มยิง หรือ สไนเปอร์ มีรหัสตัวเลขยังกับชื่อหลักสูตรที่จัดอบรมกันเลย คือ …

“การซุ่มยิง 101 ตอนที่ 73 – ผลกระทบของ โคริออลิส ที่มีต่อกระสุนปืนไรเฟิล”

(SNIPER 101 Part 73 – Coriolis Effects on Rifle Bullets)

ใครอยากดู ลองเข้าไปในยูทูป แล้วพิมพ์โค้ดว่า “hiRaP8qxqa4” ได้เลยครับ

ในนั้นเขาได้กล่าวถึง chart หรือตารางในการปรับแก้มุมยิงละเอียดยิบ เช่น ระยะห่างของเป้า รวมทั้งสิ่งที่มีผลต่อความหนาแน่นของอากาศ คืออุณหภูมิด้วย ละเอียดไหมล่ะ

แต่ประเด็นหลักที่จะพูดถึงก็คือ การปรับแก้มุมยิง อันเนื่องมาจากการหมุนของโลก ซึ่งในยูทูปนี้เรียกผลกระทบนี้รวมกันว่า “โคริออลิส” คือเรียกคลุมไปหมด

อันที่จริงนั้น โคริออลิส มีผลในแนวนอนเท่านั้น คือ เป๋ขวา ในซีกโลกเหนือ และเป๋ซ้ายในซีกโลกใต้ และมีผลมากเมื่อเข้าใกล้ขั้วโลก ส่วนบริเวณ เส้นศูนย์สูตร แทบไม่มีผลเลย

ส่วนการเป๋อีกอย่าง เป็นการเป๋ในแนวตั้ง คนบรรยายคงเห็นว่ามันเป็นผลจากการหมุนของโลกเหมือนกันจึงเรียกรวมกันไปว่าเป็นผลกระทบแบบโคริออลิส ไปด้วย

ความจริงก็คือผลกระทบนี้มีชื่ออีกอย่างหนึ่ง ซึ่งผมไม่รู้จะเขียนเป็นภาษาไทยยังไงว่า “Eötvös effect”

และมันแตกต่างจาก “Coriolis effect” แบบหน้ามือเป็นหลังเท้าเลยทีเดียว หนักกว่าหลังมืออีก นั่นคือ …

• “Eötvös” มีผลแนวตั้ง และมีผลมากที่เส้นศูนย์สูตร ไม่มีผลเลยที่ขั้วโลก เมื่อเล็งทางตะวันออกจะเงยขึ้น (เป๋ขึ้น) เมื่อเล็งทางตะวันตกจะกดต่ำลง (เป๋ลง) และจะไม่มีผลเมื่อเล็งทางเหนือหรือใต้

• “Coriolis” มีผลแนวนอน มีผลมากที่ขั้วโลก และจะไม่มีผลเลยที่เส้นศูนย์สูตร และจะมีในการเล็งทุกทิศ ไม่ว่าจะเป็นเหนือใต้ออกตก ที่ทำให้เป๋ขวาในซีกโลกเหนือ และเป๋ซ้ายในซีกโลกใต้

ในเชิงฟิสิกส์ “Coriolis” อธิบายได้ด้วยความเฉื่อย (inertia) ทำให้เกิดแรงเสมือนนี้ขึ้นมา

ส่วน “Eötvös” อธิบายได้ด้วยแรงหนีศูนย์กลาง อันเป็นแรงเสมือนของวัตถุที่มีมากขึ้นเมื่อมันวิ่งเร็วเป็นวงกลมเร็วขึ้น

ลองนึกถึงการใช้ยาง (จะยืดได้ยาวได้เมื่อมีแรงดึงมากขึ้น) เอามาผูกกระป๋องแล้วเหวี่ยง หมุนเป็นวงกลม จะสังเกตได้ว่า ถ้าหมุนเร็วขึ้น วงกลมจะโตขึ้น เสมือนว่ามีแรงหนีศูนย์กลางมากขึ้น

วัตถุวางนิ่งที่ผิวโลก จะมีแรงดึงดูดของโลกอยู่ค่าหนึ่ง แต่ในความเป็นจริง วัตถุนั้นไม่ได้อยู่นิ่ง แต่กำลังเคลื่อนที่เป็นวงกลมไปพร้อมๆกับผิวโลก จากทิศตะวันตกไปทิศตะวันออก ถ้าอยู่ที่เส้นศูนย์สูตร ก็จะเคลื่อนที่เร็วมาก ถึง 465 เมตรต่อวินาที หรือ 1,674 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ทีเดียว (ถ้าเครื่องบินลำไหนบินไปทางทิศตะวันตกด้วยความเร็วเท่านี้ จะเห็นดวงอาทิตย์ลอยนิ่งอยู่กับที่)

ดังนั้น กระสุนปืนก่อนยิง มันเคลื่อนที่ไปตามผิวโลกด้วยความเร็วสูงอยู่แล้ว ถ้าเล็งปืนไปทางทิศตะวันออก ความเร็วของกระสุนจะได้แถมบวกกับความเร็วผิวโลก ทำให้มันมีวงโคจรที่มีรัศมีมากกว่าเดิม นั่นคือ กระสุนปืนจะเหินขึ้นสูง เหมือนกับน้ำหนักกระสุนเบาลง

ในทางกลับกัน ถ้าเล็งปืนไปทางทิศตะวันตก ลูกกระสุนจะช้าลง เนื่องจากถูกหักด้วยความเร็วของผิวโลก เหมือนจะมีน้ำหนักมากขึ้น และตกพื้นโลกเร็วขึ้น วิถีกระสุนจึงเหมือนถูกกดต่ำลง

ก็คงตอบคำถามได้นะครับว่า พวกพลซุ่มยิงหรือ สไนเปอร์ ต้องเล็งเผื่อ ซ้าย-ขวา บน-ล่าง อย่างไรแล้วนะครับ

และคราวนี้ คงจะนึกกันออกนะครับว่าทำไม สหรัฐอเมริกา จึงตั้งฐานยิงจรวด ที่ แหลม Canaveral รัฐฟลอริดา ซึ่งอยู่ตะวันออกสุด เพราะการเล็งจรวดเอียงไปทางตะวันออกจะได้เหินขึ้นฟ้า ออกสู่อวกาศได้ง่ายๆ เนื่องจากมีความเร็วจากการหมุนของโลกมาเสริม มีปัญหาก็ตกลงกลางทะเล ถ้าไปยิงจรวดแถบตะวันตก ริมมหาสมุทรแปซิฟิกแถวแคลิฟอร์เนีย คงยุ่งถ้าจะเล็งทางตะวันออก เพราะหากมีปัญหาจะตกลงบนแผ่นดินลงบ้านผู้คน แต่ถ้าจะไปทางมหาสมุทรก็ต้องเล็งทิศตะวันตก จรวดจะช้าลง เพราะความเร็วลดลงเนื่องจากมีความเร็วจากการหมุนของโลกมาหักออก

การแข่งพุ่งหอกแหลนหลาว เขามีแต่วิ่งไปข้างหน้าแล้วพุ่ง ไม่มีใครวิ่งถอยหลังแล้วพุ่งหรอก – จริงไหมครับ ๏๛

… @_@ …
วัชระ นูมหันต์
2021-12-05

Ref: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Eötvös_effect
All Rights Reserved ©