ฝนหลวง: พระราชดำริเพื่อแก้ไขปัญหาน้ำแล้ง

ฝนหลวง คือ เทคโนโลยีที่พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราชบรมนาถบพิตร ทรงประดิษฐ์คิดค้นและพัฒนาขึ้นมา และพระราชทานให้ใช้เป็นเทคโนโลยีในการดัดแปรสภาพอากาศให้เกิดฝนจากเมฆอุ่น (Warm Cloud) และเมฆเย็น (Cool Cloud) ด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่กระทำด้วยความตั้งใจของมนุษย์ที่มีการวางแผนการปฏิบัติการหวังผลที่แน่นอน โดยการใช้สารฝนหลวงที่ดูดซับความชื้นได้ดี (Hygroscopic Substance) เป็นตัวเร่งเร้าทั้งในบรรยากาศ หรือเมฆที่มีอุณหภูมิสูงกว่าและต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง ให้กระบวนการเกิดฝนเกิดเร็วขึ้น ตั้งแต่กระบวนการเกิดเมฆ (Cloud Formation) การเจริญของเมฆ (Cloud Growth) การเริ่มต้นให้ฝนตก (Rain Initiation) การยืดอายุการตกของฝนให้นานขึ้น (Prolonging of rain duration) ให้ฝนตกกระจายอย่างทั่วถึง (Rain Redistribution) และชักนำฝนให้ตกลงสู่พื้นที่เป้าหมายที่กำหนด (Designated Target area) ได้อย่างแม่นยำและแผ่อาณาเขตครอบคลุมอาณาเขตเป็นบริเวณกว้างมากที่จะปล่อยให้เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ

ความเป็นมา

“....เรื่องฝนเทียมนี้เริ่มตั้งแต่ พ.ศ.2498 แต่ยังไม่ได้ทำอะไรมากมาย เพราะว่าไปภาคอีสานตอนนั้นหน้าแล้ง เดือนพฤศจิกายน ที่ไปมีเมฆมาก อีสานก็แล้ง....แต่มาเงยดูท้องฟ้ามีเมฆ ทำไมมีเมฆ อย่างนี้ทำไมจะดึงเมฆนี่ให้ลงมาได้ ก็เคยได้ยินเรื่องทำฝนก็มาปรารภกับคุณเทพฤทธิ์ ฝนทำได้ มีหนังสือ เคยอ่านหนังสือทำได้.....”
พระราชดำรัสเมื่อวันที่ 19 มีนาคม 2529 ณ พระตำหนักจิตรลดารโหฐาน

เมื่อคราวที่พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช เสด็จพระราชดำเนินเยี่ยมพสกนิกร เมื่อปี พ.ศ. 2498 ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ได้ทรงรับทราบถึง ความเดือดร้อนทุกข์ยากของราษฎรและเกษตรกรที่ขาดแคลนน้ำอุปโภคบริโภคและการเกษตร จึงได้มีพระมหากรุณาธิคุณพระราชทานโครงการพระราชดำริ “ฝนหลวง” (Artificial rain) ให้กับ ม.ร.ว.เทพฤทธิ์ เทวกุล ไปดำเนินการ ซึ่งต่อมาได้เกิดเป็นโครงการค้นคว้าทดลองปฏิบัติการฝนเทียมหรือฝนหลวงขึ้น ในสังกัด สำนักงานปลัดกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ เมื่อปี พ.ศ. 2512 ด้วยความสำเร็จของโครงการ จึงได้ตราพระราชกฤษฎีกาก่อตั้งสำนักงานปฏิบัติการฝนหลวงขึ้นใน ปี พ.ศ. 2518 ในสังกัดกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ เพื่อเป็นหน่วยงานรองรับโครงการพระราชดำริฝนหลวงต่อไป

หลักการของฝนเทียม หรือฝนหลวง

การทำฝนเทียมหรือฝนหลวงเป็นกรรมวิธีการเหนี่ยวนำน้ำจากฟ้า ใช้เครื่องบินบรรจุสารเคมีขึ้นไปโปรยในท้องฟ้า โดยดูจากความชื้นของเมฆและสภาพทิศทางลม ประกอบกัน ปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดฝนคือ ความร้อนชื้นปะทะความเย็น และมีแกนกลั่นตัวที่มีประสิทธิภาพในปริมาณที่เหมาะสม กล่าวคือ เมื่อมวลอากาศร้อนชื้น ที่ระดับผิวพื้นขึ้นสู่อากาศเบื้องบน อุณหภูมิของมวลอากาศจะลดต่ำลงจนถึงความสูงที่ระดับหนึ่ง หากอุณหภูมิที่ลดต่ำลงนั้นมากพอก็จะทำให้ไอน้ำในมวลอากาศอิ่ม ตัว จะเกิดขบวนการกลั่นตัวเองของไอน้ำในมวลอากาศขึ้นบนแกนกลั่นตัว เกิดเป็นฝนตกลงมา ฉะนั้นสารเคมีที่ใช้จึงประกอบด้วย “สูตรร้อน” ใช้เพื่อกระตุ้นเร่งเร้า กลไกการหมุนเวียนของบรรยากาศ, “สูตรเย็น” ใช้เพื่อกระตุ้นกลไกการรวมตัวของละอองเมฆให้โตขึ้นเป็นเม็ดฝน และสูตรที่ใช้เป็นแกนดูดซับความชื้น เพื่อใช้ กระตุ้นกลไกระบบการกลั่นตัวให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น

นตอนวิธีการทำฝนหลวง

ระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ได้ทรงกำหนดขั้นตอนของกรรมวิธีการทำฝนหลวงขึ้นเพื่อให้เข้าใจได้ง่ายๆ ตามลำดับ ดังนี้

ขั้นตอนที่ 1 “ก่อกวน”
เป็นขั้นตอนที่เมฆธรรมชาติ เริ่มก่อตัวทางแนวตั้ง การปฏิบัติการฝนหลวง ในขั้นตอนนี้ จะมุ่งใช้สารเคมีไปกระตุ้น ให้มวลอากาศเกิดการลอยตัวขึ้นสู่ เบื้องบน เพื่อ ให้เกิดกระบวนการชักนำไอน้ำ หรือ ความชื้นเข้าสู่ระบบการเกิด เมฆ ระยะ เวลาที่จะปฏิบัติการในขั้นตอนนี้ ไม่ควรเกิน 10.00 น. ของแต่ละวัน โดยการใช้ สารเคมี ที่สามารถดูดซับไอน้ำจากมวล อากาศได้ แม้จะมีเปอร์เซ็นต์ความชื้นสัมพัทธ์ ต่ำ (มี ค่า Critical relative humidity ต่ำ)เพื่อกระตุ้น กลไกของ กระบวนการกลั่นตัว ไอน้ำในมวล อากาศ (เป็นการสร้าง Surrounding ให้เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของเมฆด้วย) ทางด้านเหนือ ลมของพื้นที่เป้าหมาย เมื่อเมฆเริ่มเกิด มีการก่อตัว และเจริญเติบโตทางตั้งแล้ว จึงใช้สารเคมีที่ให้ปฏิกิริยาคาย ความร้อนโปรยเป็นวงกลม หรือเป็นแนวถัดมา ทางใต้ลมเป็นระยะทางสั้นๆ เข้าสู่ก้อนเมฆ เพื่อกระตุ้น ให้เกิดกลุ่มแกนร่วม(main cloud core) ในบริเวณ ปฏิบัติการสำหรับใช้เป็นศูนย์กลาง ที่ จะสร้างกลุ่มเมฆฝนในขั้นตอนต่อไป

ขั้นตอนที่ 2 “เลี้ยง ให้ อ้วน”
เป็นขั้นตอนที่เมฆกำลัง ก่อตัวเจริญเติบโตซึ่งเป็นระยะสำคัญมาก ในการปฏิบัติการฝนหลวง เพราะจะต้องไป เพิ่มพลังงานให้แก่ updraft ให้ยาวนานออกไป ต้อง ใช้เทคโนโลยีและประสบการณ์หรือศิลปะแห่ง การทำฝนควบคู่ไปพร้อมๆ กัน เพื่อตัดสินใจ โปรยสารเคมีฝนหลวงชนิดใด ณ ที่ใดของกลุ่ม ก้อนเมฆ และในอัตราใด จึงเหมาะสม เพราะ ต้องให้กระบวนการเกิดละอองเมฆสมดุล กับความแรงของ updraft มิฉะนั้นจะทำให้เมฆ สลาย

ขั้นตอนที่ 3 “โจมตี”
เป็นขั้นตอนสุดท้ายของกรรมวิธี ปฏิบัติการฝนหลวง เมฆ หรือ กลุ่มเมฆฝนมี ความหนาแน่นมากพอที่จะสามารถตกเป็น ฝนได้ ภายในกลุ่มเมฆจะมีเม็ดน้ำขนาดใหญ่ มากมาย หากเครื่องบินบินเข้าไปในกลุ่มเมฆฝนนี้ จะมีเม็ดน้ำเกาะตามปีก และกระจังหน้า ของเครื่องบิน เป็นขั้นตอนที่สำคัญ และอาศัย ประสบการณ์มาก เพราะจะ ต้องปฏิบัติการเพื่อ ลดความรุนแรงของ updraft หรือทำให้อายุของ updraft หมดไป สำหรับการปฏิบัติการในขั้นตอนนี้ จะต้องพิจารณาจุดมุ่งหมายของการทำฝน หลวง ซึ่งมีอยู่ 2 ประเด็นคือเพื่อเพิ่มปริมาณฝนตก (Rain enhancement) และเพื่อให้เกิดการกระจายการตกของฝน (Rain redistribution)

สิทธิบัตรของฝนหลวง

เมื่อสิ้นสุดการปฏิบัติการฝนหลวงพิเศษกู้ภัยแล้ง พ.ศ. 2542 ตำราฝนหลวงพระราชทาน (หรือ Royal Rainmaking Technology) ทรงเห็นสมควรให้ขอจดสิทธิบัตร เทคโนโลยีฝนหลวงซึ่งรวมทั้งเทคนิคต่างๆ ที่ทรงประดิษฐ์คิดค้นและพัฒนาอย่างต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน รวมทั้งเทคนิคในการโจมตีแบบ Super Sandwich Technique ที่ทรงประดิษฐ์คิดค้นขึ้นมาเป็นนวัตกรรมใหม่ล่าสุด เพื่อเสริมการประยุกต์ขั้นตอนต่างๆ ของเทคโนโลยีฝนหลวงสัมฤทธิ์ผล รวมทั้งแผนภาพ (การ์ตูน) ตำราฝนหลวง พระราชทาน โปรดเกล้าฯ ให้นายดิสธร วัชรโรทัย (ผู้อำนวยการกองงานส่วนพระองค์) มอบให้นายเมธา รัชตะปิติ ที่ปรึกษาผู้ทรงคุณวุฒิฝนหลวงปัจจุบัน (อดีตผู้ อำนวยการสำนักงานปฏิบัติการฝนหลวง) ให้จัดทำเอกสารทางวิชาการประกอบแบบฟอร์มคำขอจดทะเบียนสิทธิบัตร ซึ่งได้ดำเนินการจัดทำเอกสารพร้อมแบบฟอร์ม คำขอสิทธิบัตรทูลเกล้าฯ ถวายเพื่อทรงมีพระบรมราชวินิจฉัย และลงพระปรมาภิไธยในแบบฟอร์มคำขอจดสิทธิบัตรภายใต้ชื่อ การดัดแปรสภาพอากาศให้เกิดฝน ในฐานะทรงเป็นผู้ประดิษฐ์คิดค้นเมื่อวันที่ 15 สิงหาคม 2542 เสนอต่อสำนักสิทธิบัตร กรมทรัพย์สินทางปัญญาแห่งประเทศไทย ระหว่างรอพระบรมราชวินิจฉัย เห็นว่าการจดสิทธิบัตรในประเทศไทยได้รับการคุ้มครองสิทธิในประเทศไทยเท่านั้น สมควรจดสิทธิบัตรในต่างประเทศเพื่อให้ได้รับการคุ้มครองสิทธิ์ทั่วโลก ทรงมี พระบรมราชานุญาตและโปรดเกล้าฯ ให้ขอรับสิทธิบัตรในต่างประเทศควบคู่ไปด้วย จึงมีการดำเนินการจัดทำเอกสารประกอบแบบฟอร์มคำขอจดสิทธิบัตรจาก สำนักงานสิทธิบัตรแห่งสหรัฐอเมริกา ทูลเกล้าฯ ถวายเพื่อทรงมีพระบรมราชวินิจฉัย

พระเกียรติคุณ

“เทคโนโลยีฝนหลวง” ได้รับการเผยแพร่และเป็นที่ยอมรับในหมู่นักวิทยาศาสตร์ องค์กรและสถาบันที่มีกิจกรรมการดัดแปรสภาพอากาศวิทยาศาสตร์และอุตุนิยม วิทยาทั้งในระดับนานาชาติและระดับโลก เช่น องค์การอุตุนิยมวิทยาทั้งในระดับนานาชาติและระดับโลก เช่น องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (WMO) องค์การอาหาร และการเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) เป็นต้น จนทรงได้รับการทูลเกล้าฯ ถวายรางวัล และประกาศพระเกียรติคุณจากองค์กรดังกล่าวโดยเฉพาะในปี พ.ศ. 2544 องค์กรเอกชนระดับนานาชาติได้กราบบังคมทูลขอพระราชทานพระบรมราชานุญาตผ่านราชเลขาธิการ และสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติให้ทำผลงาน ประดิษฐ์คิดค้นเทคโนโลยีฝนหลวง (The Royal Rainmaking Technology) ไปร่วมจัดแสดงในงานนิทรรศการ Brussels Eureka 2001: 50Th Anniversary Of The World Exhibition of innovation research and new technology ณ กรุงบรัสเซลล์ราชอาณาจักรเบลเยี่ยม ระหว่างวันที่ 13-19 พฤศจิกายน พ.ศ. 2544 เป็น นิทรรศการระดับนานาชาติ มีประเทศที่ส่งผลงานเข้าร่วม 23 ประเทศ ปรากฏว่าผลงานประดิษฐ์คิดค้น The Royal Rainmaking Technology เป็นหนึ่งในสาม ผลงานที่ได้รับการทูลเกล้าฯ ถวายรางวัลยอดเยี่ยมอันเป็นเลิศ เป็นนวัตกรรมใหม่ แนวคิดใหม่ และทฤษฎีใหม่ อันมีคุณประโยชน์ต่อการพัฒนาประเทศและไม่มีผู้ใด ประดิษฐ์คิดค้นมาก่อน

คณะทำงานในโครงการดำเนินการจดทะเบียนสิทธิบัตรถวายพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช และคณะทำงานในโครงการดัดแปรสภาพอากาศ ให้เกิดฝน ที่ตั้งขึ้นภายใต้สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ ได้ดำเนินการยื่นคำของสิทธิบัตรในพระปรมาภิไธยการดัดแปรสภาพอากาศให้เกิดฝนต่อกรมทรัพย์ สินทางปัญญา เมื่อวันที่ 28 สิงหาคม พ.ศ. 2545 จนได้ออกสิทธิบัตรดังกล่าว เมื่อวันที่ 29 พฤศจิกายน พ.ศ. 2545 และโปรดเกล้าฯ ให้นำขึ้นทูลเกล้าฯ ถวายเมื่อ วันที่ 2 มิถุนายน พ.ศ. 2546

สำหรับในต่างประเทศได้ดำเนินการยื่นคำขอสิทธิบัตรภายใต้ชื่อ Weather Modification By Royal Rainmaking Technology ต่อสำนักงานสิทธิบัตรยุโรป เมื่อวันที่ 17 กันยายน พ.ศ. 2546 และสำนักงานสิทธิบัตรแห่งสหรัฐอเมริกาในปีเดียวกัน จนได้รับสิทธิบัตรจากสำนักสิทธิบัตรยุโรปที่ออกให้ เมื่อวันที่ 12 ตุลาคม พ.ศ. 2548 และโปรดเกล้าฯ ให้นำขึ้นทูลเกล้าฯ ถวายสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาผู้แทนพระองค์เมื่อวันที่ 29 กันยายน พ.ศ. 2548 พร้อมทั้งสิทธิ์บัตรภายใต้ชื่อ เดียวกันที่ออกให้โดยสำนักงานสิทธิบัตรแห่งเขตปกตรองพิเศษฮ่องกง สาธารณะรัฐประชาชนจีนเมื่อวันที่ 7 เมษายน พ.ศ. 2549 นอกจากนั้นสำนักงานคณะ กรรมการวิจัยแห่งชาติกำลังพิจารณาดำเนินการที่จะยื่นคำขอสิทธิบัตรต่อสำนักงานสิทธิบัตรในประเทศอื่นๆ ที่สำคัญ และจำเป็นเพื่อให้เทคโนโลยีฝนหลวงได้รับ การคุ้มครองสิทธิให้มากที่สุดในโลกเท่าที่จะทำได้

สิทธิบัตรที่ได้รับการทูลเกล้าฯ ถวายสิทธิบัตร ภายใต้ชื่อการดัดแปรสภาพอากาศให้เกิดฝน ทรงมีพราะราชกระแสในวันที่โปรดเกล้าฯ ให้รัฐบาลเข้าเฝ้าฯ ถวาย สิทธิบัตรฝนหลวง เมื่อวันที่ 2 มิถุนายน พ.ศ. 2548..ว่า

“สิทธิบัตรนี้....เราคิดเอง.....คนไทยทำเอง.....เป็นของคนไทย.....มิใช่เพื่อพระเจ้าอยู่หัว.....ทำฝนนี้ทำสำหรับชาวบ้าน.....สำหรับประชาชน.....ไม่ใช่ ทำสำหรับพระเจ้าอยู่หัว.....พระเจ้าอยู่หัวอยากได้น้ำ ก็ไปเปิดก๊อกเอาน้ำมาใช้ อยากได้น้ำสำหรับการเพาะปลูกก็ไปสูบจากน้ำคลองชลประทาน ได้ แต่ชาวบ้านชาวนาที่ไม่มีโอกาสมีน้ำสำหรับเกษตรก็ต้องอาศัยฝน ฝนไม่มีก็ต้องอาศัยฝนหลวง”

ที่มา:
สำนักฝนหลวงและการบินเกษตร
http://www.thairoyalrain.in.th/intelligence/intelligence_4.php วิกิพีเดีย