สมุทรศาสตร์และสิ่งแวดล้อม สารสนเทศอื่นๆ

อุทกศาสตร์ชายฝั่งทะเล

อุทกศาสตร์ชายฝั่งทะเลเกิดจากปัจจัยหลักสำคัญหลายๆ ด้านที่ส่งผลให้เกิดกระบวนการชายฝั่ง (coastal processes) ที่มีการเกิดและเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา โดยอิทธิพลหลัก ได้แก่ กระแสลม คลื่น น้ำขึ้นน้ำลง และกระแสน้ำ โดยจะมีความแตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ และส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงต่อสภาพแวดล้อมชายฝั่งทะเลของไทย

1. คลื่น
เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกิดขึ้นแบ่งตามการเกิดคลื่นได้ 2 ประเภท คือ คลื่นที่เกิดจากลมที่พัดผ่านผิวน้ำทะเล และคลื่นที่เกิดจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก (คลื่นสึนามิ)
   1.1 ฝั่งทะเลอ่าวไทย คลื่นเกิดตามช่วงมรสุม โดยมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือจะทำให้เกิดคลื่นขนาดใหญ่กว่าปกติในบริเวณอ่าวไทยด้านตะวันตก ส่วนลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้จะทำให้เกิดคลื่นขนาดใหญ่กว่าปกติในบริเวณอ่าวไทยด้านตะวันออก สำหรับอ่าวไทยตอนบนลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ที่พัดผ่านจะมีกำลังอ่อนและเกิดช่วงสั้นๆ จึงทำให้คลื่นในบริเวณนี้มีขนาดไม่ใหญ่มากนัก โดยปกติคลื่นในอ่าวไทยจะมีขนาดเล็กความสูงประมาณ 1-2 เมตร ส่วนคลื่นที่มีผลกระทบต่อชายฝั่งจะต้องพิจารณาถึงคาบของคลื่น (wave period) ด้วย เช่น คลื่นขนาดเล็กที่มีคาบของคลื่นยาวจะก่อให้เกิดผลกระทบมากกว่าคลื่นขนาดใหญ่แต่คาบคลื่นสั้น
   1.2 ฝั่งทะเลอันดามัน คลื่นจะเกิดจากลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ มีขนาดใหญ่และเคลื่อนที่เข้าหาฝั่ง โดยทิศทางของคลื่นจะเปลี่ยนแปลงไปตามลักษณะภูมิประเทศและความลึกของท้องทะเล

2. น้ำขึ้นน้ำลง
เกิดจากการหมุนรอบตัวเองของโลกและอิทธิพลของดวงจันทร์ต่อโลกมี 3 ลักษณะ คือ น้ำขึ้นลงแบบสองครั้งต่อวัน (Semi-diurnal) น้ำขึ้นลงแบบหนึ่งครั้งต่อวัน (Daily หรือ Diurnal) และแบบผสม (Mixed) นอกจากน้ำขึ้นน้ำลงแล้ว ถ้าหากดวงจันทร์มีตำแหน่งตั้งฉากกับดวงอาทิตย์จะเกิดแรงดึงดูดต้านกันระดับน้ำทะเลสูงสุดจะไม่สูงมากเรียกว่า “น้ำตาย (neap tide)” และเมื่อดวงจันทร์เคลื่อนไปอยู่ในแนวเดียวกับดวงอาทิตย์ เป็นผลให้ระดับน้ำทะเลขึ้นสูงมากที่สุดเรียกว่า “น้ำเกิด (Spring tide)” โดยมีรายละเอียดดังนี้
   2.1 น้ำเดี่ยว (Diurnal) น้ำขึ้น 1 ครั้ง และน้ำลง 1 ครั้งต่อวัน พบทางฝั่งทะเลอ่าวไทย
   2.2 น้ำคู่ (Semidiurnal) น้ำขึ้น 2 ครั้ง และน้ำลง 2 ครั้งต่อวัน มักพบฝั่งทะเลอันดามัน
   2.3 น้ำผสม (Mixed)น้ำขึ้นน้ำลงในหนึ่งวันอย่างไม่เป็นระบบ ซึ่งแบ่งออก 2 ชนิดย่อย คือ

      - น้ำผสมชนิดน้ำคู่ (Mixed, Semidiurnal dominated) ป็นลักษณะที่น้ำขึ้น 2 ครั้ง และน้ำลง  2  ครั้ง ต่อวันเป็นส่วนมาก แต่ความสูงกับเวลาน้ำขึ้นแตกต่างกัน
      - น้ำผสมชนิดน้ำเดี่ยว (Mixed, Diurnal dominant)เป็นลักษณะของน้ำขึ้น 1 ครั้ง และน้ำลง  1 ครั้งต่อวัน เป็นส่วนมาก (มีบางขณะที่น้ำขึ้น 2 ครั้ง น้ำลง 2 ครั้งต่อวัน) ซึ่งความสูงและเวลาน้ำขึ้นจะแตกต่างกันมาก 

3. กระแสน้ำ
คือ การเคลื่อนที่ของมวลน้ำทะเลแบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ คือ กระแสน้ำผิวน้ำ (Surface current) เกิดตามทิศทางของกระแสลม และกระแสน้ำลึก (Deep water flow) มีผลให้มวลน้ำเกิดการเคลื่อนไหวตามความแตกต่างของความหนาแน่นของน้ำทะเล ส่วนใหญ่กระแสน้ำลึกจะมีอัตราการไหลที่ค่อนข้างช้าและสวนทางกับทิศทางการไหลของกระแสน้ำผิวน้ำ โดยมีความแตกต่างของทั้ง 2 ฝั่งทะเลดังนี้
   3.1 ฝั่งทะเลอ่าวไทย ส่วนใหญ่จะไหลเลียบแนวชายฝั่งจากใต้ขึ้นเหนือ และมีอิทธิพลต่อพื้นที่ชายฝั่ง ซึ่งในพื้นที่ปากแม่น้ำจะมีอิทธิพลของกระแสน้ำขึ้นน้ำลงมาผสมอีกแรง ซึ่งถ้าน้ำขึ้นน้ำลงเป็นชนิดน้ำเดี่ยวจะมีความแรงกว่าน้ำคู่ ทั้งนี้ขึ้นกับช่วงมรสุมในแต่ละฤดูและความเฉพาะของพื้นที่เป็นสำคัญ
   3.2 ฝั่งทะเลอันดามัน กระแสน้ำจะไหลแรงในแนวเหนือ - ใต้มากกว่าในแนวทิศตะวันออก - ตะวันตก ซึ่งจะมีผลต่อการสะสมของตะกอนที่ชายฝั่ง โดยกระแสน้ำจะมีการเปลี่ยนแปลงไปตามฤดูกาล

4. ลมบกและลมทะเล 
เป็นลมประจำถิ่นเกิดบริเวณพื้นที่ชายฝั่ง แบ่งเป็น
   4.1 ลมบก จะพัดจากฝั่งออกสู่ทะเลในเวลากลางคืน เนื่องจากแผ่นดินมีอุณหภูมิลดลงเร็วกว่าผิวน้ำทะเล มวลอากาศร้อนจากทะเลจะลอยตัวเข้าสู่ฝั่งและมวลอากาศเย็นจากฝั่งจะไหลลงต่ำออกไปสู่ทะเล
   4.2 ลมทะเลจะพัดจากทะเลเข้าสู่ฝั่งในเวลากลางวัน โดยอุณหภูมิบนแผ่นดินสูงกว่าผิวน้ำทะเล มวลอากาศร้อนลอยตัวสูงออกไป และมวลอากาศเย็นในทะเลไหลเข้ามาสู่ฝั่งแทน

5. ลมมรสุม (monsoonal wind)
พื้นที่ชายฝั่งทะเลของประเทศไทยมีลมมรสุมหลัก 2 มรสุม ได้แก่ มรสุมตะวันออกเฉียงเหนือและมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ โดยที่ฝั่งทะเลอ่าวไทย ได้รับอิทธิพลจากลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือในช่วงกลางเดือนตุลาคมถึงเดือนกุมภาพันธ์ ซึ่งจะทำให้เกิดคลื่นลมแรงและฝนตกในอ่าวไทยด้านตะวันตก (ภาคใต้) ส่วนลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้จะอยู่ในช่วงเดือนพฤษภาคมถึงเดือนตุลาคม ซึ่งจะพัดพาความชุ่มชื้นจากอ่าวไทยเข้าฝั่งทำให้ฝนตก คลื่นลมแรงบริเวณชายฝั่งอ่าวไทยตอนบนและฝั่งตะวันออก และช่วงลมมรสุมเปลี่ยนทิศในช่วงเดือนมีนาคมและเมษายนคลื่นลมในอ่าวไทยจะค่อนข้างสงบ ฝั่งทะเลอันดามัน ได้รับอิทธิพลจากลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ในช่วงกลางเดือนพฤษภาคมถึงกลางเดือนตุลาคม เป็นลมที่มีความชื้นสูงและทำให้เกิดฝนตกชุก ลมจะมีกำลังแรงมากในช่วงเดือนสิงหาคมและกันยายน ส่วนลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือจะพัดผ่านในช่วงกลางเดือนตุลาคมถึงกุมภาพันธ์ จะไม่มีฝนตกและเป็นช่วงท่องเที่ยว

6. พายุหมุนเขตร้อน (tropical cyclones)
ประเทศไทย ได้รับผลกระทบจากพายุทางฝั่งทะเลอ่าวไทยเป็นหลัก โดยพายุจะเกิดขึ้นในทะเลที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 26°ซ และมีปริมาณไอน้ำสูง เมื่อเกิดขึ้นแล้วก็จะเคลื่อนตัวตามกระแสลมจากทิศตะวันออกไปทิศตะวันตก และเคลื่อนจากบริเวณละติจูดต่ำไปสู่ละติจูดสูง ก่อนที่จะเวียนโค้งกลับมาทางทิศตะวันออก โดยพายุที่เกิดขึ้นจะพิจารณาความรุนแรงตามความเร็วของลมสูงสุด แบ่งได้เป็น
   6.1 พายุดีเปรสชั่น (tropical depression) ความเร็วลมใกล้ศูนย์กลาง น้อยกว่า 63 ก.ม./ชม. (34 นอต) พายุนี้มีความรุนแรงน้อยที่สุด
   6.2 พายุโซนร้อน (tropical storm) ความเร็วลมใกล้ศูนย์กลางอยู่ ระหว่าง 63-118 ก.ม./ชม. หรือ (34-64 นอต)
   6.3 ไต้ฝุ่น (typhoon) ความเร็วสูงสุดใกล้ศูนย์กลาง ตั้งแต่ 118 ก.ม./ชม.(64 นอต) ขึ้นไป เป็นพายุที่มีความรุนแรงมากที่สุด