Images Processing System of Sea Surface Temperature and  Sea Surface Height Anomalies for Climate Change Observation

ปริญญา เรืองจิตรานนท์, ปรารถนา ดีประเสิรฐกุล, รอยล จิตรดอน

Parinya Reungjitranon, Prattana Deeprasertkul, Royol Jitradon

สถาบันสารสนเทศทรัพยากรน้ำและการเกษตร (องค์การมหาชน)

parinya@haii.or.th, prattana@haii.or.th, royol@haii.or.th,

บทคัดย่อ

 ค่าเบี่ยงเบนความสูงระดับ น้ำทะเล (Sea Surface Height Anomalies: SSHA)  และ ค่าอุณหภูมิผิวน้ำทะเล (Sea Surface Temperature: SST) เป็นดัชนีตัวหนึ่งที่ใช้ติดตามการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศตามฤดูกาล, แสดงการเคลื่อนตัวของความกดอากาศและกระแสน้ำ ตลอดจนสามารถใช้ศึกษาการเกิดพายุได้อีกทางหนึ่ง ดังนั้นในบทความนี้จะกล่าวถึงระบบงานสำหรับแสดงผลแผนภาพการเปลี่ยนแปลงของ ค่าอุณหภูมิผิวน้ำทะเล และ แผนภาพการเปลี่ยนแปลงของค่าเบี่ยงเบนความสูงระดับน้ำทะเล ซึ่งประมวลผลภาพโดยหาค่าเฉลี่ยในช่วงเวลา เพื่อหาผลต่างของอุณหภูมิเฉลี่ยผิวน้ำทะเลและค่าเบี่ยงเบนความสูงเฉลี่ยของ ระดับน้ำทะเล ระหว่างสัปดาห์และระหว่างเดือน  วัตถุประสงค์ของระบบงานนี้เพื่อศึกษาและติดตามการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ รวมถึงเป็นแนวทางในการพิจารณาแนวโน้มการเกิดพายุในอนาคต

คำสำคัญ: อุณหภูมิผิวน้ำทะเล, ค่าเบี่ยงเบนความสูงระดับน้ำทะเล, ระบบการประมวลผลภาพ

ABSTRACT

 Sea Surface Height Anomalies (SSHA) and Sea Surface Temperature (SST) are ones of the essential parameters for identifying weather variation, air pressure, and water flow as well as for storm observation. In this paper, we present an image processing system used for generating different images of SST and SSHA. The system aims to calculate the difference of the average values on temperature and height anomalies weekly and monthly.  The objective of this system is to study and observe weather variation and storm prediction in the future.

KEY WORDS: Sea Surface Temperature, Sea Surface Height Anomalies, Image Processing System

 

บทนำ

ค่าเบี่ยงเบนความสูงระดับน้ำทะเล เป็นค่าที่ได้จากการวัดความสูงของระดับน้ำทะเล ณ. ช่วงเวลาหนึ่ง เทียบกับค่าความสูงเฉลี่ยของระดับน้ำทะเลในตำแหน่งเดียวกัน ซึ่งการวัดระดับความสูงนี้จะวัดโดยการใช้ดาวเทียมด้านการสำรวจเป็นตัววัด  โดยค่าความสูงระดับน้ำทะเลจะสะท้อนถึงกระแสน้ำเย็น และน้ำอุ่นในช่วงฤดูกาล เนื่องจากบริเวณกระแสน้ำอุ่นจะมีความหนาแน่นต่ำกว่าบริเวณกระแสน้ำเย็น ทำให้บริเวณกระแสน้ำอุ่นมีแนวโน้มที่จะมีความสูงมากกว่าบริเวณกระแสน้ำเย็น โดยความสูงดังกล่าวไม่ใช่เป็นแค่ความสูงที่เกิดจากอุณภูมิของผิวหน้าน้ำทะเล หากแต่เป็นผลสืบเนื่องที่เกิดจากอุณหภูมิของปริมาตรน้ำทั้งหมดที่อยู่ใน พื้นที่หนึ่ง ๆ ซึ่งการหาค่าความเบี่ยงเบนที่เกิดขึ้นนี้สามารถนำมาช่วยในการเฝ้าติดตาม ปรากฏการณ์เอลนีโญและลานีญา ตลอดจนวัฏจักรระยะยาว เช่น Pacific Decadal Oscillation เป็นต้น [1]

รูปที่ 1 (ก) แผนภาพค่าเบี่ยงเบนความสูงระดับน้ำทะเล (ข) แผนภาพค่าอุณหภูมิผิวน้ำทะเล

ค่าอุณหภูมิผิวน้ำทะเล เป็นการวัดค่าอุณหภูมิน้ำทะเลในช่วงความลึกตั้งแต่ 1 ไมโครเมตรถึง 1 เมตร ขึ้นอยู่กับกรรมวิธีการวัดที่แตกต่างกัน [2] โดยค่าอุณหภูมิผิวน้ำทะเลสามารถนำมาใช้ประกอบการพิจารณาการเปลี่ยนแปลงสภาพ ภูมิอากาศได้โดยคร่าวว่า ฤดูกาลในแต่ละปีเริ่มต้นที่ช่วงเวลาใด สิ้นสุดที่ช่วงเวลาใด  นอกจากนี้แล้วการสังเกต ค่าอุณหภูมิผิวน้ำทะเล สามารถช่วยการคาดการณ์สภาพอากาศได้ในระดับหนึ่ง อาทิเช่นการเกิดพายุ เนื่องจากพายุเป็นปรากฎการณ์เกิดจากความไม่สมดุลของพลังงานในมหาสมุทร และสามารถตรวจจับได้จากค่าอุณหภูมิผิวน้ำทะเล [3] ซึ่งโดยทั่วไปแล้วค่าอุณหภูมิจะก่อตัวจากน้อยไปมากจนกระทั่งเกิดพายุ เช่นการพิจารณาค่าอุณหภูมิบริเวณที่สูงเกินกว่า 26.5 องศาเซลเซียสและแตกต่างจากบริเวณข้างเคียงมากขึ้นเท่าไร มักเป็นสัญญาณเตือนถึงการการเกิดพายุในเขตร้อนมากขึ้นเท่านั้น [4]

สำหรับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ หรือ การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่เกิดขึ้นกับสภาพอากาศ ย่อมส่งผลกระทบต่อทั้งอุณหภูมิผิวน้ำทะเล และ ค่าความเบี่ยงเบนความสูงระดับน้ำทะเล โดยเฉพาะการเปลี่ยนแปลงในช่วงฤดูกาล หรือ การเกิดพายุ ซึ่งถ้าหากพิจารณาความเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในแกนเวลาแล้ว จะสามารถมองเห็นข้อมูลโดยคร่าว ที่สัมพันธ์กับเหตุการณ์ทางปรากฏการณ์ธรรมชาติต่าง ๆ ได้

ระบบงานนี้พัฒนาขึ้นเพื่อประมวลผลภาพจากค่าความเบี่ยงเบนความสูงระดับน้ำทะเล และค่าอุณหภูมิผิวน้ำทะเล