ทำไม น้ำทะเลขึ้นลงแต่ละแห่งไม่เท่ากัน

น้ำทะเลขึ้นลงแต่ละแห่งไม่เท่ากันเนื่องจากปัจจัยหลายประการ:

• ภูมิศาสตร์ของพื้นที่: รูปร่างของชายฝั่ง, ความลึกของน้ำ, และสิ่งกีดขวางต่างๆ เช่น เกาะ หรือแนวปะการัง สามารถส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของน้ำขึ้นน้ำลง ทำให้น้ำขึ้นลงในแต่ละพื้นที่แตกต่างกัน ลองนึกภาพอ่าวแคบๆ ที่มีปากอ่าวเล็กๆ เมื่อน้ำขึ้น น้ำจะถูกบีบให้ไหลผ่านช่องแคบนี้ ทำให้ระดับน้ำภายในอ่าวสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ในทางกลับกัน อ่าวที่เปิดกว้างจะทำให้น้ำกระจายตัวได้ง่ายกว่า ระดับน้ำจึงอาจไม่สูงเท่า
• แรงดึงดูดจากดวงจันทร์และดวงอาทิตย์: แม้ว่าแรงดึงดูดจากดวงจันทร์จะเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดน้ำขึ้นน้ำลง แต่แรงดึงดูดจากดวงอาทิตย์ก็มีส่วนร่วมด้วยเช่นกัน ตำแหน่งสัมพัทธ์ของโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ ส่งผลต่อความแรงของแรงดึงดูดรวม และทำให้เกิดความแตกต่างของระดับน้ำขึ้นน้ำลงในแต่ละพื้นที่ ตัวอย่างเช่น ในช่วง “น้ำเกิด” (spring tide) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์อยู่ในแนวเดียวกัน แรงดึงดูดจะรวมกัน ทำให้น้ำขึ้นสูงกว่าปกติ และน้ำลงต่ำกว่าปกติ ในขณะที่ช่วง “น้ำตาย” (neap tide) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ทำมุมฉากกัน แรงดึงดูดจะหักล้างกัน ทำให้น้ำขึ้นไม่สูงมาก และน้ำลงไม่ต่ำมาก
• สภาพอากาศ: ลมแรงและความกดอากาศสามารถส่งผลต่อระดับน้ำทะเลได้เช่นกัน ลมที่พัดเข้าหาฝั่งสามารถดันน้ำให้สูงขึ้น ในขณะที่ลมที่พัดออกจากฝั่งสามารถทำให้น้ำลดลง ความกดอากาศสูงสามารถกดน้ำลง ทำให้ระดับน้ำต่ำกว่าปกติ ในขณะที่ความกดอากาศต่ำสามารถทำให้น้ำสูงขึ้น ตัวอย่างเช่น พายุหมุนเขตร้อนที่เคลื่อนตัวเข้าใกล้ชายฝั่ง มักจะทำให้เกิด “พายุซัดฝั่ง” (storm surge) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นอย่างรวดเร็วและเป็นอันตราย

นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่อระดับน้ำขึ้นน้ำลงในแต่ละพื้นที่ เช่น กระแสน้ำในมหาสมุทร ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ของน้ำขนาดใหญ่ในมหาสมุทรที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ความเค็ม และการหมุนของโลก และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระยะยาว ซึ่งอาจทำให้ระดับน้ำทะเลเฉลี่ยสูงขึ้น ส่งผลกระทบต่อรูปแบบและความรุนแรงของน้ำขึ้นน้ำลงในอนาคต

แล้ว Tidal range ที่มากที่สุดในโลก อยู่ที่ไหน?

Bay of Fundy ซึ่งตั้งอยู่ระหว่างรัฐ Nova Scotia และ New Brunswick ในประเทศแคนาดา เป็นที่รู้จักในฐานะสถานที่ที่มีช่วงน้ำขึ้นน้ำลงที่มากที่สุดในโลก ด้วยความแตกต่างสูงสุดถึง 16.3 เมตร (53.5 ฟุต) ระหว่างระดับน้ำขึ้นและน้ำลงสูงสุด ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอันน่าทึ่งนี้เกิดจากรูปทรงเฉพาะของอ่าว Bay of Fundy ที่มีลักษณะคล้ายกรวย เมื่อน้ำขึ้น น้ำทะเลจำนวนมหาศาลจะถูกบีบให้ไหลเข้ามาในพื้นที่ที่แคบลงเรื่อย ๆ ทำให้ระดับน้ำสูงขึ้นอย่างรวดเร็วและสูงมากในช่วงน้ำขึ้น

ลองนึกภาพว่าคุณกำลังยืนอยู่บนชายหาดใน Bay of Fundy ในช่วงน้ำลง คุณจะเห็นท้องทะเลที่กว้างใหญ่ไพศาล และอาจจะเห็นเรือประมงเกยตื้นอยู่บนพื้นทราย แต่เมื่อน้ำขึ้น น้ำทะเลจะเริ่มไหลเข้ามาอย่างรวดเร็ว และภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง ระดับน้ำจะสูงขึ้นจนท่วมพื้นที่ที่เคยเป็นชายหาดทั้งหมด เรือประมงที่เคยเกยตื้นจะลอยขึ้นมา และคุณอาจจะต้องปีนขึ้นไปบนหน้าผาเพื่อชมวิวทะเลอันกว้างใหญ่

ช่วงน้ำขึ้นน้ำลงที่ Bay of Fundy ไม่เพียงแต่เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่น่าทึ่ง แต่ยังส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศและกิจกรรมของมนุษย์ในพื้นที่อีกด้วย ตัวอย่างเช่น น้ำขึ้นน้ำลงที่รุนแรงนี้สร้างสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับสัตว์ทะเลหลายชนิด เช่น ปลาวาฬ โลมา และนกทะเล นอกจากนี้ยังเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่สำคัญ โดยมีการสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำขึ้นน้ำลงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากการขึ้นลงของน้ำทะเล

อย่างไรก็ตาม ช่วงน้ำขึ้นน้ำลงที่รุนแรงนี้ยังสร้างความท้าทายในการเดินเรือและการทำประมง เนื่องจากระดับน้ำที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วอาจเป็นอันตรายต่อเรือขนาดเล็ก และทำให้การวางแผนการทำประมงเป็นไปได้ยาก ดังนั้น การทำความเข้าใจและปรับตัวให้เข้ากับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอันน่าทึ่งนี้จึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้คนที่อาศัยและทำงานใน Bay of Fundy

แล้ว Tidal range ที่น้อยที่สุดในโลกหล่ะ อยู่ที่ไหน?

โดยทั่วไปแล้ว ทะเลปิดและทะเลกึ่งปิด ซึ่งมีการเชื่อมต่อกับมหาสมุทรอย่างจำกัด มักจะมี Tidal range ที่น้อยที่สุดในโลก เนื่องจากมีปริมาณน้ำที่น้อยกว่าและได้รับอิทธิพลจากแรงดึงดูดจากภายนอกน้อยกว่าเมื่อเทียบกับมหาสมุทรเปิด

• ทะเลเมดิเตอร์เรเนียน: ทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ถือเป็นตัวอย่างคลาสสิกของทะเลกึ่งปิดที่มี Tidal range น้อยมาก โดยมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 0.4 เมตรเท่านั้น สาเหตุหลักมาจากการที่ทะเลนี้มีช่องแคบยิบรอลตาร์ที่แคบมากเป็นทางเชื่อมต่อเดียวกับมหาสมุทรแอตแลนติก ทำให้การแลกเปลี่ยนน้ำกับมหาสมุทรเป็นไปอย่างจำกัด
• ทะเลบอลติก: อีกหนึ่งตัวอย่างที่น่าสนใจคือทะเลบอลติก ซึ่งเป็นทะเลปิดที่เกือบจะไม่มี Tidal range เลย โดยมีค่าเฉลี่ยเพียง 0.2 เมตร หรือบางพื้นที่อาจต่ำกว่านั้น สาเหตุสำคัญมาจากลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่เป็นทะเลปิดล้อมรอบด้วยแผ่นดิน มีเพียงช่องแคบแคบๆ ไม่กี่แห่งที่เชื่อมต่อกับทะเลเหนือ ทำให้การเคลื่อนที่ของน้ำขึ้นน้ำลงเป็นไปอย่างจำกัด
• ทะเลดำ: ทะเลดำก็เป็นอีกหนึ่งทะเลปิดที่มี Tidal range น้อยมาก โดยมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 0.15 เมตร เช่นเดียวกับทะเลบอลติก ทะเลดำมีการเชื่อมต่อกับทะเลอื่นๆ อย่างจำกัดผ่านช่องแคบบอสฟอรัสและช่องแคบดาร์ดะเนลส์ ทำให้ผลกระทบจากแรงดึงดูดภายนอกมีน้อย

นอกจากทะเลปิดและทะเลกึ่งปิดแล้ว บางพื้นที่ในมหาสมุทรเปิดก็อาจมี Tidal range ที่ค่อนข้างน้อยได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น บริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตร ซึ่งผลของแรงดึงดูดจากดวงจันทร์และดวงอาทิตย์มีค่าน้อยกว่าบริเวณใกล้ขั้วโลก หรือบางพื้นที่ที่มีลักษณะภูมิประเทศเฉพาะ เช่น อ่าวแคบๆ หรือเกาะแก่งจำนวนมาก ที่อาจขัดขวางการเคลื่อนที่ของน้ำขึ้นน้ำลง

อย่างไรก็ตาม การระบุสถานที่ที่มี Tidal range น้อยที่สุดในโลก หรือ มากที่สุดในโลก อย่างแม่นยำนั้นเป็นเรื่องที่ท้าทาย เนื่องจากช่วงน้ำขึ้นน้ำลงอาจมีความผันผวนตามปัจจัยหลายอย่าง เช่น สภาพอากาศ ฤดูกาล และการเปลี่ยนแปลงระยะยาวของสภาพภูมิอากาศ ดังนั้น ข้อมูลที่เรามีในปัจจุบันจึงเป็นเพียงค่าเฉลี่ย หรือการประมาณการณ์จากการสังเกตการณ์และแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์

ถึงแม้ว่า Tidal range ที่น้อยอาจดูไม่น่าตื่นเต้นเท่า Tidal range ที่สูงมากๆ อย่างที่ Bay of Fundy แต่ก็มีความสำคัญต่อระบบนิเวศและกิจกรรมของมนุษย์ในพื้นที่นั้นๆ เช่น การเดินเรือ การประมง และการพัฒนาชายฝั่ง การทำความเข้าใจและปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมทางทะเลที่มี Tidal range น้อย จึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดำรงชีวิตและการพัฒนาอย่างยั่งยืนในบริเวณเหล่านี้

การเข้าใจถึงปัจจัยที่ทำให้ระดับน้ำขึ้นน้ำลงแตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ ช่วยให้เราสามารถวางแผนและเตรียมตัวรับมือกับผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ

แล้วเราสามารถทำนายการขึ้นลงของน้ำทะเลได้หรือไม่ ?

การทำนายระดับน้ำขึ้นน้ำลงในแต่ละพื้นที่จึงต้องอาศัยข้อมูลและการคำนวณที่ซับซ้อน โดยทั่วไปจะมีการใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์และข้อมูลจากสถานีตรวจวัดระดับน้ำ เพื่อทำนายระดับน้ำขึ้นน้ำลงล่วงหน้า จากวิเคราะห์จากองค์ประกอบของน้ำขึ้นน้ำลง เราสามารถทำนายน้ำขึ้นน้ำลงได้ร่วมกับข้อมูลที่ตรวจวัดในอดีต ตามหลักแล้วควรมีข้อมูลต่อเนื่องยาวนานมากกว่า 19 ปี โดยสมการที่ใช้เพื่อการทำนายน้ำคือ สมการฮาร์โมนิค

ข้อมูลน้ำขึ้นน้ำลงจากการตรวจวัดในอดีตจะถูกวิเคราะห์เพื่อให้ได้ค่าของ A_i และ Delta_i ของแต่ละองค์ประกอบของคาบ T_i ที่ทราบค่า จากนั้นจึงสามารถนำมาใช้เพื่อพยากรณ์ระดับน้ำขึ้นน้ำลง ณ สถานีนั้นๆในอนาคตได้

ซึ่งข้อมูลเหล่านี้มีความสำคัญต่อกิจกรรมต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับทะเล เช่น การเดินเรือ การประมง และการท่องเที่ยว สำหรับประเทศไทยนั้น กรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ มีภารกิจหน้าที่ในการทำนายระดับน้ำทะเลล่วงหน้า 1 ปี

Tidal น้ำขึ้นน้ำลง

Beachlover