การวิจัยภัยธรรมชาติ ภูเขาไฟ มหาสมุทร ไต้ฝุ่น และแผ่นดินไหว

ไต้หวันกับฟิลิปปินส์จะจัดการประชุมสำคัญร่วมกันทุก 2 ปี เป็นการประชุมทวิภาคีด้านเทคโนโลยีซึ่งเริ่มมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 2007 มีการแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกันอย่างใกล้ชิดเกี่ยวกับศักยภาพและอนาคตในการร่วมมือระดับภูมิภาค การประชุมครั้งที่ 5 เมื่อปี ค.ศ. 2016 เริ่มเปิดฉากความร่วมมือด้านการวิจัยเกี่ยวกับภูเขาไฟ มหาสมุทร และแผ่นดินไหว โดยเรียกว่าโครงการ “VOTE” โดยที่ประชุมครั้งที่ 8 เมื่อปี ค.ศ. 2023 มีมติเห็นชอบให้ผลักดันผลงานความร่วมมือให้โดดเด่นมากยิ่งขึ้น และเห็นพ้องให้ผลักดันแผนงานความร่วมมือตามโครงการ VOTE ในระยะ 3 ต่อไป

ความร่วมมือที่เกื้อหนุนต่อกัน

“โดยเฉลี่ย น่านน้ำเศรษฐกิจของฟิลิปปินส์จะมีพายุพัดผ่านมากกว่า 20 ลูกต่อปี ขึ้นบกหรือเคลื่อนตัวผ่านผืนแผ่นดินประมาณ 9 ลูก ส่วนไต้หวันประมาณปีละ 2-3 ลูก” อาจารย์ ฝงชินชื่อ (馮欽賜) รองอธิบดีกรมอุตุนิยมวิทยาไต้หวัน พูดถึงชะตากรรมร่วมกันระหว่างไต้หวันกับฟิลิปปินส์ทันทีเมื่อถูกถาม 

โจวจ้งต่าว (周仲島) ศาสตราจารย์กิตติคุณแห่งคณะวิทยาศาสตร์บรรยากาศ (Atmospheric Sciences) มหาวิทยาลัยแห่งชาติไต้หวันกล่าวว่า ในช่วงที่ไต้หวันประสบภัยพิบัติจากพายุไต้ฝุ่นมรกตในปี ค.ศ. 2009 ตนดำรงตำแหน่งหัวหน้ากลุ่มพยากรณ์อากาศ ศูนย์เทคโนโลยีป้องกันภัยพิบัติแห่งชาติ (NCDR) ได้เคยเสนอแนะให้ต้องจับตาอัตลักษณ์และสภาพอากาศที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงให้มากกว่าที่เป็นอยู่ในขณะนั้น และต้องเพิ่มระยะเวลาการประกาศเตือนภัยพายุไต้ฝุ่นให้เร็วขึ้น “เมื่อพิจารณาจากจุดที่ตั้งทางภูมิศาสตร์แล้ว ฟิลิปปินส์ตั้งอยู่ทางต้นน้ำของไต้หวัน หากเพิ่มความร่วมมือกับฟิลิปปินส์และได้รับข้อมูลการก่อตัวของพายุไต้ฝุ่นบริเวณเกาะลูซอนและน่านน้ำในบริเวณใกล้เคียงได้เร็วขึ้น ก็จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการพยากรณ์อากาศและการจับตาพายุไต้ฝุ่นของไต้หวัน

ด้วยเหตุนี้ ตั้งแต่ปี ค.ศ. 2009 เป็นต้นมา ไต้หวันได้ให้ความช่วยเหลือฟิลิปปินส์ในการสร้างสถานีตรวจอากาศอัตโนมัติจำนวน 15 สถานี ศูนย์ข้อมูลข่าวสาร 1 แห่ง และสถานีตรวจอากาศบนที่สูง เพื่อเสริมศักยภาพในการพยากรณ์ทิศทางการเคลื่อนตัวของพายุไต้ฝุ่นได้ดียิ่งขึ้น  ในปีเดียวกัน ไต้หวันจับมือกับฟิลิปปินส์ ภายใต้กรอบความร่วมมือทางเศรษฐกิจเอเชีย-แปซิฟิก (APEC) เพื่อจัดตั้ง “ศูนย์วิจัยพายุไต้ฝุ่นและสังคม APEC” ทำหน้าที่รวบรวมข้อมูลและผลการศึกษาเกี่ยวกับพายุไต้ฝุ่นของประเทศต่าง ๆ ศึกษาวิจัยผลกระทบของพายุไต้ฝุ่นที่มีต่อสังคมและเศรษฐกิจในภูมิภาคนี้ โครงการ VOTE เริ่มมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 2016 โดยอาศัยความร่วมมือระหว่างฝ่ายวิชาการและหน่วยงานด้านการพยากรณ์อากาศ เพื่อให้การวิจัยค้นคว้าของทั้งสองฝ่ายมีการพัฒนามากยิ่งขึ้น

อาจารย์ฝงชินชื่อบอกว่า เบื้องหลังการพยากรณ์อากาศเป็นการสะท้อนให้เห็นถึงภาพรวมของศักยภาพด้านเทคโนโลยีของชาติ

เนื่องจากจุดที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ทำให้ไต้หวันกับฟิลิปปินส์มีความละม้ายคล้ายคลึงกันที่ต้องประสบกับภัยธรรมชาติ ในภาพเป็นทิศทางการเคลื่อนตัวของพายุไต้ฝุ่น Doksuri ผ่านจากภาคตะวันออกไปสู่น่านน้ำภาคเหนือของฟิลิปปินส์ แล้วเคลื่อนตัวมาไต้หวันซึ่งอยู่ทางทิศเหนือ ในปี ค.ศ. 2023
(ภาพโดย กรมอุตุนิยมวิทยาไต้หวัน)

เริ่มจากการอบรมบุคลากรไปสู่การแบ่งปันข้อมูลแบบ “win-win”

“เบื้องหลังการพยากรณ์อากาศก็คือผลสำเร็จของศักยภาพด้านเทคโนโลยีของประเทศหนึ่ง” ฝงชินชื่อกล่าวว่า “ไต้หวันมีความก้าวหน้าในส่วนนี้ค่อนข้างมาก และสามารถส่งออกเทคนิคเหล่านี้ได้มากเช่นกัน” นอกจากนี้ ฝงชินชื่อยังบอกว่า บุคลากรของฟิลิปปินส์ส่วนใหญ่จัดการได้แต่เพียงปัญหาสถิติพยากรณ์อากาศแบบง่าย ๆ เท่านั้น แต่ไม่สามารถจัดการกับสภาพอากาศที่แปรเปลี่ยนอย่างรุนแรงและมีความสลับซับซ้อน ส่วนสภาพภูมิอากาศกับสภาพอากาศ (Climate and weather) มีความแตกต่างกัน  “สภาพภูมิอากาศหมายถึงการเปลี่ยนแปลงของอากาศในช่วงเวลาสั้น ๆ มีการเปลี่ยนแปลงค่อนข้างมาก การพยากรณ์อากาศต้องมีความสามารถในการจัดการและวิเคราะห์ข้อมูลต่าง ๆ ได้อย่างรวดเร็ว”

ข้อมูลต่าง ๆ ซึ่งสถานีตรวจอากาศที่ตั้งตามจุดต่าง ๆ รวบรวมและส่งกลับมา จะเป็นข้อมูลดิบซึ่งมีความสลับซับซ้อน ไม่ว่าจะเป็นเรื่องอุณหภูมิ ความชื้น ปริมาณน้ำฝน ความเร็วของลม ทิศทางของลม และความกดอากาศ ฯลฯ อาจารย์ฝงชินชื่ออธิบายว่า ข้อมูลต่าง ๆ เหล่านี้จะถูกคัดกรองและนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุดได้อย่างไร? ความจริงแล้วปมสำคัญของมันก็คือเทคนิคทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งก็คือสิ่งที่เป็นเทคนิคเฉพาะด้านของการพยากรณ์อากาศที่เรียกกันว่า “การผสานรวมข้อมูล” (data assimilation)

เมื่อมีการผสานรวมข้อมูลแล้ว ก็จะทำการถ่ายโอนข้อมูลลงไปในโปรแกรมการพยากรณ์อากาศในระบบคอมพิวเตอร์ แม้จะกล่าวได้ว่า รูปแบบการพยากรณ์อากาศของทั่วโลกจะเหมือน ๆ กัน แต่จะต้องมีการปรับเปลี่ยนไปตามสภาพการณ์และเงื่อนไขทางสภาพภูมิอากาศของแต่ละพื้นที่ ผลที่ได้จึงจะใกล้เคียงกับสภาพความเป็นจริงมากที่สุด ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ไต้หวันได้แบ่งปันข้อมูลเกี่ยวกับระบบการกำหนดนโยบายการพยากรณ์อากาศที่ก้าวหน้าของไต้หวันเพื่อช่วยเหลือกรมอุตุนิยมวิทยาฟิลิปปินส์ (Philippine Atmospheric, Geophysical and Astronomical Services Administration, PAGASA) จัดตั้งรูปแบบการพยากรณ์อากาศของตน และเสริมประสิทธิภาพในการทำงานเกี่ยวกับพายุไต้ฝุ่นได้ดียิ่งขึ้น รวมทั้งช่วยอบรมบุคลากรเกี่ยวกับการคำนวณปริมาณน้ำฝนโดยเรดาร์      การพยากรณ์อากาศทางทะเล และการพยากรณ์อากาศระยะสั้นให้แก่ฟิลิปปินส์

นอกจากความเชี่ยวชาญด้านการพยากรณ์อากาศแล้ว  ศ. โจวฯ ยังได้นำเอาประสบการณ์ความร่วมมือ ระหว่างสำนักอนุรักษ์น้ำดินและการพัฒนาเกษตรกรรม กระทรวงเกษตรไต้หวัน ไปถ่ายทอดให้แก่ฟิลิปปินส์ ช่วยเหลือในการพยากรณ์ปริมาณน้ำฝนที่จะตกในเขตภูเขา จัดตั้งสถานีวัดปริมาณน้ำฝน รวบรวมข้อมูลดิบเกี่ยวกับปริมาณน้ำฝนที่ตกลงมา เพื่อสร้างพื้นฐานให้แก่การจัดตั้งระบบเตือนภัยดินโคลนถล่มแบบทันท่วงที

เมื่อมีการให้ก็มีการตอบแทน ฟิลิปปินส์ได้แบ่งปันข้อมูลที่ได้จากเรดาร์ และข้อมูลที่ได้จากสถานีตรวจอากาศให้แก่ไต้หวันด้วยเช่นกัน ช่วยให้ไต้หวันสามารถพยากรณ์ทิศทางการเคลื่อนตัวของพายุไต้ฝุ่นได้ล่วงหน้า และพยากรณ์อากาศได้อย่างแม่นยำมากขึ้น ศ. โจวฯ ได้ยกตัวอย่างพายุไต้ฝุ่น Meranti ที่เกิดขึ้นในปี ค.ศ. 2016 ก็เป็นการรวบรวมข้อมูลที่ได้จากเรดาร์ของไต้หวันและฟิลิปปินส์ เพื่อสร้างแผนภาพเรดาร์พายุไต้ฝุ่นที่สมบูรณ์แบบ ข้อมูลเชิงลึกจากแหล่งข้อมูลโดยตรงนี้ ทำให้ไต้หวันสามารถจัดตั้งกลไกการป้องกันจากภัยพิบัติที่อาจเกิดขึ้นจากพายุไต้ฝุ่นได้อย่างสมบูรณ์

ศ. โจวจ้งต่าว ให้ความช่วยเหลือฟิลิปปินส์ติดตั้งเครื่องวัดปริมาณน้ำฝน เพื่อเก็บรวบรวมข้อมูลปริมาณน้ำฝนที่ตกลงมา และนำมาใช้เป็นฐานข้อมูลสำคัญของระบบเตือนภัยดินหินโคลนถล่มแบบทันท่วงที

รวบรวมข้อมูลเรดาร์จากไต้หวันและฟิลิปปินส์ ก่อนจะวาดออกมาเป็นภาพการเคลื่อนตัวของพายุไต้ฝุ่น “มรกต” ซึ่งเป็นพายุไต้ฝุ่นรุนแรงในปี ค. ศ. 2016 (ภาพโดย กรมอุตุนิยมวิทยาไต้หวัน)

ความร่วมมือข้ามชาติใต้ท้องทะเล

อาจารย์สวี่ซู่คุน (許樹坤) คณบดีคณะวิทยาศาสตร์โลก มหาวิทยาลัยแห่งชาติจงหยาง ไต้หวัน (College of Earth Sciences National Central University) และดำรงตำแหน่งเป็นประธานโครงการ VOTE TWG ระหว่างไต้หวันกับฟิลิปปินส์ของสภาวิทยาศาสตร์แห่งชาติไต้หวันกล่าวว่า “เราวิจัยศึกษาโดยทดลองการใช้วิธีการทางฟิสิกส์ เพียงแต่ว่างานของเราจำกัดอยู่เฉพาะในทะเลเท่านั้น หรือเรียกว่า “ธรณีฟิสิกส์ทางทะเล” แผ่นดินไหวส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นบริเวณเขตมุดตัวของเปลือกโลกและร่องน้ำใต้ทะเล ซึ่งเขตมุดตัวของเปลือกโลกอยู่ในร่องน้ำใต้ทะเล หากต้องการศึกษาโครงสร้างธรณีวิทยาของร่องน้ำใต้ทะเล ก็จะต้องอาศัยการลงไปสำรวจด้วยตนเองของพวกเรา”

เพื่อศึกษาธรณีวิทยาใต้ทะเล นักวิทยาศาสตร์ได้อาศัยเครื่องมือที่เรียกว่า “โซนาร์” (sonar) ซึ่งอาจารย์สวี่ซู่คุนอธิบายเพิ่มเติมว่า เป็นการส่งสัญญาณเสียงลงไปในน้ำ แล้วอาศัยเสียงโซนาร์ที่สะท้อนกลับขึ้นมา ก่อนจะนำมาวิเคราะห์โครงสร้างของชั้นหิน หากชั้นหินมิได้เชื่อมต่อกันเป็นชั้น ๆ ก็หมายความว่ามันถูกแรงกดดันจากภายนอก มาทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขึ้น และแสดงให้เห็นว่าได้รับแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวครั้งใหญ่

อาจารย์สวี่ซู่คุนบอกอีกว่า หนึ่งในเป้าหมายของ VOTE ซึ่งเป็นโครงการความร่วมมือระหว่างไต้หวันกับฟิลิปปินส์ คือ ต้องการศึกษาพื้นที่เขตมุดตัวของเปลือกโลกในร่องน้ำใต้ทะเล ตั้งแต่เกาะโอกินาวาของญี่ปุ่นจนถึงไต้หวัน ต่อไปถึงร่องน้ำใต้ทะเลฟิลิปปินส์ “ความจริงแล้ว ตั้งแต่เกาะโอกินาวาถึงไต้หวันต่อไปยังฟิลิปปินส์ เราตั้งอยู่บนแผ่นเปลือกโลกเดียวกัน ได้แก่แผ่นเปลือกโลกฟิลิปปินส์กับยูเรเซียน ทำให้พวกเรามีชะตากรรมร่วมกัน” อาจารย์สวี่ซู่คุนอธิบายว่า เขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกมักเป็นจุดที่เกิดแผ่นดินไหว ส่วนข้อมูลเกี่ยวกับร่องน้ำใต้ทะเลมะนิลายังคงหยุดอยู่เมื่อ 20 ปีก่อน ข้อมูลค่อนข้างหยาบ จึงไม่เป็นที่แน่ชัดว่า ร่องน้ำใต้ทะเลมะนิลาเคยเกิดแผ่นดินไหวรุนแรงหรือเคยมีสึนามิหรือไม่

ทุกวันนี้ โครงการความร่วมมือ VOTE ซึ่งทีมงานของอาจารย์สวี่ซู่คุนได้ใช้การวิเคราะห์เสียง “โซนาร์” ที่สะท้อนกลับมาพบว่า วัตถุที่สะสมอยู่ใต้ทะเลมีการกดเบียดกันอย่างชัดเจน กระทั่งเกิดการแตกหักขึ้น แสดงให้เห็นเป็นนัยว่า เขตมุดตัวมะนิลาเคยเกิดการเบียดกันระหว่างแผ่นเปลือกโลกจากเหตุแผ่นดินไหวครั้งใหญ่หลายครั้ง

“นี่คือโอกาสสำคัญของความร่วมมือระหว่างไต้หวันกับฟิลิปปินส์  ไต้หวันมีความก้าวหน้าทางด้านการวิจัยสมุทรศาสตร์ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ค่อนข้างมาก การลงทุนในการวิจัยข้ามพรมแดนนี้จะเป็นประโยชน์ต่อประเทศเพื่อนบ้าน และช่วยให้ไต้หวันเข้าใจตัวเองมากขึ้นด้วย”

อาจารย์สวี่ซู่คุน มีความเชี่ยวชาญทางด้านธรณีฟิสิกส์ทางทะเล ได้ศึกษาเกี่ยวกับการก่อตัวของร่องใต้ทะเลมะนิลา เพื่อใช้เป็นการส่งสัญญาณเตือนภัยพิบัติล่วงหน้า

ใช้ปืนลมในการสร้างคลื่นเสียง โดยคลื่นเสียงจะถูกส่งลงไปตามชั้นหิน จากนั้นจึงสะท้อนสัญญาณกลับมาเพื่อเรียนรู้โครงสร้างหิน ในภาพเป็นผลการสำรวจทางธรณีวิทยาบริเวณร่องใต้ทะเลมะนิลา (Manila Trench) (ภาพโดย สวี่ซู่คุน)

หากต้องการเข้าใจไต้หวัน ก็ต้องไปที่ฟิลิปปินส์

“การวิจัยด้านการพยากรณ์อากาศก็เหมือนกับกองทัพอากาศ ส่วนการวิจัยศึกษาของอาจารย์สวี่ซู่คุนคือทหารเรือ แต่ผมเป็นทหารบก” ศาสตราจารย์หลี่หยวนซี (李元希) แห่งคณะวิทยาศาสตร์โลกและสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยแห่งชาติจงเจิ้ง ไต้หวัน ได้ใช้คำเปรียบเทียบง่าย ๆ มากำหนดฐานะและการแบ่งงานกันในโครงการ VOTE แล้วกล่าวถึงความสนใจในการวิจัยศึกษาของเขาว่า “ผมชอบศึกษาการเกิดขึ้นของภูเขา อย่างคำถามที่ว่าภูเขาในไต้หวันเกิดขึ้นได้อย่างไร”

การก่อกำเนิดขึ้นของเกาะไต้หวันเกิดจากการเคลื่อนตัวเบียดกันของแผ่นเปลือกโลกใต้ทะเลฟิลิปปินส์กับเปลือกโลกยูเรเชียน (Eurasian) ซึ่งเกิดขึ้นครั้งแรกเมื่อใด?  และเปลือกโลกเคลื่อนตัวอย่างไร? การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นทั้งกระบวนการ เป็นรายละเอียดที่อาจารย์หลี่ฯ ได้ทำการวิจัยศึกษาค้นคว้า “ความจริง รูปแบบการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกมีการอธิบายอย่างหลากหลายรูปแบบ หากไม่มีการตรวจวัดจริงจัง ก็จะกลายเป็นว่าต่างฝ่ายต่างพูด” นี่ก็คือสาเหตุที่เขาเข้าร่วมในโครงการความร่วมมือ VOTE นี้ แล้วบินลัดฟ้านับพันกิโลเมตรไปยังฟิลิปปินส์และญี่ปุ่น เพื่อเสาะหาหลักฐานต่าง ๆ “หากทั้ง 3 ที่มีหลักฐานเป็นไปในทิศทางเดียวกัน ก็หมายความว่า โอกาสที่รูปแบบหรือโมเดลนี้จะมีความถูกต้องและมีความเป็นไปได้สูงมาก”

เขากล่าวถึงการวิจัยศึกษาเกี่ยวกับเกาะ Mindoro ของฟิลิปปินส์ พร้อมชี้ว่า มันเป็นเกาะที่ใหญ่เป็นอันดับ 7 ของฟิลิปปินส์ มีความละม้ายคล้ายคลึงกับไต้หวันอย่างน่าพิศวงทีเดียว ในการวิจัยของคุณหลี่ฯ ยังพบว่า ระยะเวลาของการเคลื่อนไหวและก่อกำเนิดภูเขาของเกาะ Mindoro กับของไต้หวันอยู่ในช่วงเวลาเดียวกัน คือประมาณ 37 ล้านปีก่อน ไต้หวันกับเกาะ Mindoro มีเงื่อนไขและประวัติศาสตร์ของการถือกำเนิดขึ้นในลักษณะเดียวกัน และนี่ก็เป็นสาเหตุที่ทำให้ทั้งสองฝ่ายมีความคล้ายคลึงกัน เสมือนเป็นพี่น้องกันนั่นเอง

“คุณทราบไหมว่า แนวเทือกเขาชายฝั่งของไต้หวันแยกออกมาจากเกาะลูซอนของฟิลิปปินส์?” เขาหยิบโมเดลการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกขึ้นมาให้เราดูว่า แผ่นเปลือกโลกแต่ละผืนมีการเคลื่อนตัวอย่างไร “นอกจากไต้หวันจะมีภูเขาที่เกิดขึ้นเองบนเกาะแล้ว ยังมีอีกส่วนหนึ่งที่เชื่อมต่อกับแนวเทือกเขาของเกาะลูซอน เพราะฉะนั้น หากไปศึกษาวิจัยที่ฟิลิปปินส์ก็จะทำให้เข้าใจประวัติศาสตร์การเปลี่ยนแปลงของเทือกเขาลูซอนได้ และจะยิ่งทำให้เข้าใจถึงเทือกเขาบริเวณชายฝั่งของไต้หวันได้ดียิ่งขึ้นด้วย”

สองแนวทางที่ว่านี้ก็เช่นเดียวกับที่อาจารย์หลี่หยวนซีมักบอกกับลูกศิษย์ว่า “หากต้องการเข้าใจไต้หวัน ถ้าศึกษาเฉพาะในไต้หวัน จะไม่เข้าใจทั้งหมด คุณจะต้องไปญี่ปุ่นและฟิลิปปินส์ด้วย” นี่คือประโยคที่แสดงถึงหลักความจริงที่ว่า ในโลกนี้ต่างก็มาจากครอบครัวเดียวกันนั่นเอง 

อาจารย์หลี่หยวนซีอธิบายว่า ที่ฟิลิปปินส์มีหลักฐานเกี่ยวกับการก่อกำเนิดขึ้นของเกาะไต้หวันมากมาย หากต้องการศึกษาเกี่ยวกับไต้หวันก็ต้องไปศึกษาวิจัยที่ฟิลิปปินส์

เมื่อหมุนเกาะ Mindoro 180 องศา มาเทียบกับเกาะไต้หวันก็จะพบว่ามีความละม้ายคล้ายคลึงที่ไม่น่าเชื่อ (ภาพโดย หลี่หยวนซี)