โลกและการเปลี่ยนแปลง

ข้อมูลเบื้องต้น

อาจจะอ่านยากๆหน่อยนะ

แต่เด๋วเราจะมาแก้ไขและเพิ่มให้

โพสต์ๆกานหน่อยน้า

เนื้อเรื่อง

สารบัญ

นักเรียนควรอย่างยิ่งต้องเข้าใจคำจำกัดความต่อไปนี้                                                                        4จักรวาล                                                                                                                                             5

ทฤษฎีการเกิดโลก                                                                                                                             7

ทฤษฎีการกำเนิดระบบสุริยะ                                                                                                           12

ส่วนประกอบของโลก                                                                                                                     13

โครงสร้างของโลก                                                                                                                                                17

การหมุนรอบตัวเองของโลก                                                                                                                                18

การเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลก                                                                                                                         19

การเกิดแผ่นดินไหว                                                                                                                                               23

ภูเขาไฟ                                                                                                                                                                    33

ภูเขา                                                                                                                                                                          35

การกัดกร่อนและการพัดพา                                                                                                                                 36

แรงโน้มถ่วงของโลก                                                                                                                                             39

ธารน้ำแข็ง                                                                                                                                                               39

ผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงจากเปลือกโลก                                                                                    40ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นบนโลก                                                                                                                 40ก๊าซเรือนกระจก                                                                                                                                             53

มาตราการป้องกันเพื่อลดก๊าซเรือนกระจกจากก๊าซเรือนกระจก                                                                   55การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ                                                                                                                           56

การประเมินปริมาณการปล่อยออกและการกักเก็บก๊าซเรือนกระจกของประเทศไทย                              57

การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินและป่าไม้                                                                                                             58มาตรการการใช้พลังงานของประเทศไทยเพื่อประหยัดพลังงานและลดก๊าซเรือนกระจก         59การจัดหาพลังงานหมุนเวียนทดแทนเพื่อลดก๊าซเรือนกระจก                                                              61

ทรัพยากรของโลก                                                                                                                                                  63

โลกและการเปลี่ยนแปลง

 นักเรียนควรอย่างยิ่งต้องเข้าใจคำจำกัดความต่อไปนี้

1.  ระบบจักรวาล หรือเอกภาพ (Universe) เป็นระบบที่ใหญ่ที่สุด หาขอบเขตไม่ได้ ประกอบด้วยกาแลกซีต่าง ๆ   มากมาย

2.  กาแลกซี หรือ ดาราจักร (Galaxy)  หมายถึง ดวงดาวต่าง ๆ ในจักรวาล รวมกันเป็นกลุ่ม ๆ มีประมาณ 1 แสนล้านกาแลกซี ประกอบด้วย ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ ดาวหาง อุกาบาต และเนบูลา(ฝุ่นละอองในอวกาศ) เราอยู่ในกาแลกซี ทางช้างเผือก (Milky Way)

3.  ระบบสุริยะ (Solar System) เป็นส่วนหนึ่งของทางช้างเผือก ประกอบด้วย ดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ 9 ดวง ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์น้อย อุกาบาต เนบูลา ดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย โดยมีแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง

4.  โลก (Earth) เป็นดาวเคราะห์ดาวหนึ่งในระบบสุริยะ

5.   ดาวเคราะห์น้อย (Asteriod) เป็นกลุ่มของแข็ง ขนาดเล็ก อยู่ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัส มีประมาณ 3-5 หมื่นดวง เช่น อีรอส พาลาส ฯลฯ

6.  ปีแสง คือระยะทางที่แสงเดินทางได้ ในเวลา 1 ปี (ความเร็วแสง = 3x10⁸ m/s)

7.  ดาวเคราะห์ (Planet) เป็นดาวที่ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง เช่น โลก ฯลฯ

8.   ดาวฤกษ์ เป็นดาวที่มีแสงสว่างในตัวเอง เช่น ดวงอาทิตย์ ฯลฯ

จักรวาล

หมายถึง ห้วงอวกาศที่เต็มไปด้วยดวงดาวจำนวนมหาศาลมีก๊าซและฝุ่นผงเกาะกลุ่มกันบ้าง กระจายกันอยู่บ้าง   ดวงดาวจะรวมกันอยู่เป็นกลุ่มๆเรียกว่า  กาแล็กซี     ดวงดาวที่เรามองเห็นบนท้องฟ้าอยู่ในกาแล็กซี มีชื่อเรียกว่ากาแล็กซีทางช้างเผือก (miky way) โลกก็รวมอยู่ด้วย การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดในจักรวาล มีความเกี่ยวข้องกับการดำเนินชีวิตของมนุษย์ ก็มีฐานมาจากการสังเกตดูดวงดาวบนท้องฟ้าเรียกว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติได้แก่

1.  กลางวันกลางคืน  เกิดจากโลกหมุนรอบตัวเอง ซีกที่ได้รับแสงสว่างจากดวงอาทิตย์จะเป็นกลางวัน ส่วนอีกซีกหนึ่งอยู่ในเงามืดจะเป็นเวลากลางคืน

2.  ฤดูกาล  เกิดจากโลกหมุนรอบตัวเองในขณะที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ภายใน 1 ปี โลกจะเปลี่ยนตำแหน่งไปวันละ 1 องศา รอบดวงอาทิตย์ เนื่องจากวงโคจรของโลกเป็นวงรี ทำให้ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ไมเท่ากันแกนหมุนของโลกทำมุมกับพื้นทางโคจรของโลก ทำให้แกนของโลกชี้ไปทางเดียวคือ ชี้ไปที่ดาวเหนือทางเดียว เหตุนี้ดาวเหนือเป็นดาวที่ชี้ทิศเหนือ

3.  ข้างขึ้นข้างแรม เกิดจากดวงจันทร์หมุนรอบตัวเอง และโคจรรอบโลกใช้เวลาเท่ากันประมาณ 1 เดือนเนื่องจากดวงจันทร์เป็นดาวเคราะห์ที่ไม่มีแสงสว่าง ต้องอาศัยแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ ดังนั้นแสงสว่างของดวงจันทร์ในบางคืนก็คือแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ที่สะท้อนมายังโลก ส่วนอีกซีกหนึ่งไม่ได้รับแสงจากดวงอาทิตย์ก็จะมืดเราจึงมองเห็นแสงของดวงจันทร์ ในลักษณะเต็มดวงบ้างเป็นเสี้ยวบ้างมืดบ้างและสาเหตุหนึ่งเกิดจากเมฆบังดวงจันทร์ เราจึงเห็นดวงจันทร์ เป็นเสี้ยวบ้าง มืดบ้าง

4.  น้ำขึ้นน้ำลงเกิดจากแรงดึงดูดของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์กระทำต่อโลก เราจะเห็นปรากฏการณ์ได้ชัดเจนในส่วนที่เป็นน้ำตามชายฝั่งทะเลหรือมหาสมุทร เนื่องจากดวงจันทร์อยู่ใกล้โลกมากกว่าดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์จึงมีอิทธิพลน้ำขึ้นน้ำลง มากกว่าดวงอาทิตย์คือในแต่ละวันน้ำบนผืนโลกด้านที่หันเข้าหาดวงจันทร์จะถูกดูดเข้ารวมกันซึ่งจะมีผลต่อซีกโลกด้านตรงข้ามกับดวงจันทร์คือจะปรากฏน้ำขึ้นด้วยส่วนพื้นผิวโลกอีก 2 ด้านระดับน้ำก็จะลดลง เมื่อโลกหมุนรอบตัวเองระดับน้ำก็จะลดลงเมื่อห่างไปอยู่อีกซีกหนึ่งระดับน้ำก็จะเพิ่มขึ้นจะเกิดปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงในที่แห่งหนึ่ง ทุก 12 ชม.25 นาที

5.  จันทรุปราคาเกิดขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์ โลก ดวงจันทร์ โคจรมาอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน โดยมีโลกอยู่ตรงกลางระหว่างดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ขณะที่ดวงจันทร์เคลื่อนผ่านเข้าไปในเขตเงาของโลก ทำให้มองเห็นดวงจันทร์มืดไประยะเวลาหนึ่งซึ่งจะเกิดขึ้นในจันทร์วันเพ็ญเท่านั้น ประมาณ 1-3 ครั้งต่อปี จันทรุปราคามี 3 แบบคือ

         1. จันทรุปราคาเต็มดวง   2. จันทรุปราคาแบบมืดบางส่วน        3.   จันทรุปราคาแบบเงามัว

6.  สุริยุปราคาเกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์โคจรไปอยู่ระหว่างดวงอาทิตย์กับโลกในแนวเส้นตรงเดียวกันมี  3 แบบคือ

  1. สุริยุปราคาเต็มดวง   2.  สุริยุปราคาบางส่วน     3. สุริยุปราคาวงแหวน 

            ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง และมีดาวเคราะห์ต่าง ๆ โคจรอยู่รอบๆดวงอาทิตย์ให้พลังงานความร้อนและแสงแก่ดาวบริวาร ดาวเคราะห์ที่สำคัญมีอยู่ 9 ดวง โคจรรอบดวงอาทิตย์ ในระยะห่างออกมาเป็นชั้นๆ นับจากดวงที่ใกล้สุดออกมาตามลำดับ คือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน และดาวพลูโต ดาวเคราะห์ทั้งหมดนี้ มีขนาดโตกว่าโลก 4 ดวง และเล็กกว่าโลก 4 ดวง บางคนเชื่อว่าไกลออกไปอาจมีบริวารของดวงอาทิตย์มากกว่านี้อยู่อีก ดาวเคราะห์ทุกดวงยกเว้นดาวพุธและดาวศุกร์จะมีดวงจันทร์วิ่งอยู่รอบๆ โลกมีดวงจันทร์ 1  ดวง ดาวเสาร์มี 17 ดวง นอกจากนี้ในระบบสุริยะยังมี ดาวเคราะห์น้อยเป็นกลุ่มสะเก็ดดาวขนาดต่างๆกันวิ่งวนเป็นแถบรอบดวงอาทิตย์ ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสนอกจากนี้ในอวกาศระหว่างดาว ยังมีสะเก็ดดาวและดาวหางอีกจำนวนหนึ่งวิ่งอยู่ด้วย  

ระบบสุริยะ เป็นกลุ่มดาวกลุ่มหนึ่งของกาแล็กซีทางช้างเผือก กลุ่มดาวจะโคจรรอบกาแล็กซีการเกิดระบบสุริยะนี้ อุบัติขึ้นเมื่อประมาณ 4600 ล้านปีมาแล้ว กาแล็กซีมีกลุ่มดาวจำนวนมากมายมหาศาลประมาณ สี่ร้อยพันล้านดวง จัดเรียงตัวกันเป็นรูปวงรี

4.1 ทฤษฎีการเกิดโลก

     ก.  ทฤษฎีการกำเนิดจักรวาล

1. ทฤษฎีสภาวะคงที่ (Steady State Theory) ตั้งขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ  3  คน           คือ เฟรดฮอยล์ (Fred Hoyle) เฮอร์แมนน์ บอนได (Hermann Bondi) และ โทมัส โกลด์ (Thomas Gold) เมื่อปี พ.ศ. 2491 สรุปไว้ว่า จักรวาลไม่มีจุดกำเนิดไม่มีจุดสุดท้าย จะคงอยู่ในสภาพนี้ตลอดไปชั่วกาลนาน

ประวัติการศึกษาทฤษฎีการกำเนิดของเอกภพ ของไอน์สไตน์ แหล่งข้อมูล : http//www.tawan.ejb.net

         เราอาจกล่าวได้ว่าการศึกษาเอกภพปัจจุบันนั้นมีต้นกำเนิดรากฐานมาจาก ทฤษฎีสัมพัทธภาพ ของ ไอน์สไตน์  ไอน์สไตน์เป็นผู้ที่ทำให้เกิดการศึกษาเกี่ยวกับเอกภพนั้นเป็นวิทยาศาสตร์ แทนที่จะเป็นเพียงความเชื่อหรือศาสนา ซึ่งก่อนหน้านั้นเรามักจะคิดเพียงว่าเอกภพเป็นสถานที่ให้ดาวและกาแลกซี่อยู่ ไม่ได้เป็นจุดสำคัญของการศึกษาค้นคว้า ในปี 1917 ไอน์สไตน์ได้ใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพในการศึกษาเกี่ยวกับเอกภพ ที่จริงในปี 1917 เป็นเพียงปีเดียวให้หลังจากที่เขาประกาศทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขาเท่านั้น ซึ่งแสดงว่าเขาเริ่มสนใจการศึกษาเอกภพทันที่ที่ทฤษฎีของเขาเสร็จนั่นเอง เขาคงอยากรู้เกี่ยวกับเอกภพอย่างแรงกล้าอยู่แล้วและอาจกล่าวได้ว่า เพราะความอยากรู้เกี่ยวกับเอกภพจึงทำให้เขาสามารถค้นพบและสร้างทฤษฎีสัมพัทธภาพได้ ในตอนแรกๆ ไอน์สไตน์ได้ใช้ทฤษฎีของเขากับโมเดลเอกภพที่หยุดนิ่ง สม่ำเสมอ เหมือนกันทุกทิศทาง ซึ่งก็คือโมเดลของเอกภพปิด สม่ำเสมอและเหมือนกันทุกทิศทาง ซึ่งหมายความว่าถ้าดูในบริเวณแคบๆ ของเอกภพอาจจะมีโลก มีดาวเสาร์ ฯลฯ แต่เมื่อดูในวงกว้างขวางแล้ว ไม่ว่าจะมองไปทิศทางไหน เอกภพจะเหมือนกันทั้งหมด ไม่มีที่ไหนที่จะพิเศษกว่าที่อื่น ปัจจุบันเราเรียกความคิดนี้ว่า กฎของเอกภพ ซึ่งเป็นความคิดพื้นฐานอันหนึ่งในการศึกษาเอกภพในปัจจุบัน แล้วผลของการคำนวณปรากฏออกมาตรงกันข้ามกับที่คาดไว้ ไอน์สไตน์พบว่าตามโมเดลเอกภพที่ปิดนี้ เอกภพจะหดตัว แทนที่จะหยุดนิ่งอย่างที่คิดไว้ ซึ่งที่จริงแล้วนี่เป็นสิ่งที่พอคาดคะเนได้ เพราะทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์นั้น ที่จริงก็คือการขยายทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของนิวตัน ถ้าในเอกภพมีมวลสารอยู่อย่างสม่ำเสมอ จะดึงดูดซึ่งกันและกันเข้าหากัน ซึ่งก็คือเอกภพจะหดตัวนั่นเอง

 ตามทฤษฎีเอกภพของไอน์สไตน์ เอกภพไม่มีกำเนิด

         ได้เพิ่มตัวแปรเอกภพเข้าไปในทฤษฎีของเขา โดยหวังว่ามันจะช่วยให้ผลทางทฤษฎีที่ออกมาจะไม่ทำให้เอกภพหดตัว เพราะตัวแปรเอกภพที่จะทำให้เกิดแรงต้านแรงโน้มถ่วงต่อแรงโน้มถ่วงของนิวตันและสมดุลกันไม่ให้เอกภพหดตัว แต่ไอน์สไตน์เพิ่มตัวแปรเอกภพนี้เข้าไปในทฤษฎีโดยที่เป็นเทคนิคทางทฤษฎีเท่านั้น และนี่ก็คือทฤษฎีโมเดลเอกภพหยุดนิ่ง ซึ่งไอน์สไตน์ประกาศในปี 1917 และเป็นทฤษฎีที่เอกภพจะไม่ขยาย จะไม่หด แต่จะคงที่ ตามทฤษฎีเอกภพนี้เอกภพจะมีตั้งแต่ดึกดำบรรพ์และจะยั่งยืนต่อไปในอนาคต เพราะฉะนั้นจึงไม่จำเป็นต้อง คิดถึงกำเนิดของเอกภพ   ก็คือทฤษฎีอันแรกเกี่ยวกับกำเนิดของเอกภพก็คือทฤษฎีของของไอน์สไตน์ที่ว่าเอกภพไม่มีกำเนิด แต่ในปี 1922

       ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเชียชื่อ  ฟรีดมานน์    ได้คำนวณเกี่ยวกับเอกภพ  โดยใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ พบว่าเอกภพจะไม่คงที่ แต่จะต้องขยายหรือไม่ก็หด อย่างใดอย่างหนึ่ง  นั่นก็คือเขาได้แสดงให้เห็นว่า เมื่อใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพคำนวณเกี่ยวกับเอกภพที่เปลี่ยนแปลง ไม่ใช่เอกภพที่หยุดนิ่งและในปี 1929 นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ชาวอเมริกันชื่อ ฮับเบิล    ได้สำรวจด้วยกล้องโทรทัศน์ที่  หอดาราศาสตร์วิลสัน แห่งแคลิฟอร์เนียพบว่า เอกภพนั้นกำลังขยายตัวไม่ได้หยุดนิ่งเอกภพจะหดตัวและสลายไปไม่ได้ เพราะสมัยนั้นเชื่อกันว่า เอกภพเป็นสิ่งที่มีมาแต่ดึกดำบรรพ์และจะยั่งยืนตลอดไปในอนาคต ไอน์สไตน์เองก็เชื่อเช่นนั้น

2. ทฤษฎีการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ (Big Bang Theory) ตั้งขึ้นโดยนักดาราศาสตร์ชาวเบลเยี่ยม ชื่อ อับเบ จอร์จ ลือเมตเทรต (Abbe Georges Lemaitre) เมื่อปี พ.ศ. 2470 สรุปได้ว่า จักรวาลเกิดมาจากการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ของสารที่อัดแน่นรวมกัน แรงระเบิดทำให้ชิ้นส่วนแตกละเอียดเป็นฝุ่นละอองและก๊าซร้อน กระเด็นออกไปทุกทิศทุกทาง ต่อมาเย็นตัวลงและเกาะรวมกันเป็นกาแลกซี และสิ่งอื่น ๆ รวมกันเป็นองค์ประกอบของจักรวาลในปัจจุบัน คาดว่าเกิดขึ้นมาแล้ว ประมาณ 15,000 – 20,000 ล้านปี

ทำไมการกำเนิดของเอกภพจึงเป็น BIG BANG (การระเบิดใหญ่)

ถ้าเอกภพกำลังขยายตัวก็แสดงว่าถ้าเราย้อนเวลากลับไปในอดีต เอกภพก็ต้องมีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ ยิ่งย้อนเวลามากก็ยิ่งเล็กลง แล้วเมื่อเล็กลงอย่างที่สุดจะเกิดอะไรขึ้น เอกภพจะลดลงจนสลายไปหรือหวังว่าจะมีจุดหนึ่งที่เอกภพกำเนิด ไม่ว่าจะเป็นกรณีใดจะเห็นว่าเราจะต้องเกี่ยวข้องกับการเริ่มของเอกภพทั้งนั้น ผู้แรกที่เริ่มศึกษาปัญหาเหล่านี้อย่างจริงจังคือนักฟิสิกส์ซึ่งเกิดที่รัสเซียชื่อ กามอฟ แต่ภายหลังอพยพไปอยู่อเมริกาในช่วงปี 1948 ที่จริงกามอฟไม่ได้ตั้งใจที่จะคิดค้นเกี่ยวกับการเริ่มของเอกภพตั้งแต่ตอนแรก แต่ระหว่างที่เขากำลังคิดค้นเกี่ยวกับการเกิดของธาตุ เขาก็ได้บรรลุถึงข้อสรุปว่า เอกภพจะต้องเกิดขึ้นด้วย BIG BANG

            บิกแบง (Big Bang) คือชั่วขณะที่จุดเริ่มต้นของเอกภพตามแบบจำลองของเอกภพแบบหยึ่งที่มันได้ถือกำเนิดขึ้นด้วยการระเบิดหรือการขยายตัวอย่างรวดเร็วจากปริมาตรเป็นศูนย์

            สมมติฐานเอกภพบิกแบงของกามอฟ

ตามทฤษฎีเอกภพของฟรีดมานน์ ซึ่งได้มาจากการประยุกต์ทฤษฎีสัมพัทธภาพจะบอกได้ว่า เอกภพมีจุดเริ่ม ซึ่งก็คือเงื่อนไขเบื้องต้นถึงทฤษฎีสัมพัทธภาพจะบอกไม่ได้ว่าเงื่อนไขข้างต้นนี้มาจากไหน แต่มันก็บอกให้เรารู้ว่า เอกภพเริ่มกำเนิดโดยมีเงื่อนไขเบื้องต้น แต่อย่างไรก็ตามทฤษฎีนี้ไม่ได้บอกเราว่าเอกภพตอนเริ่มกำเนิดนั้นร้อนหรือเย็น แล้วทำไมกามอฟถึงคิดว่าเอกภพกำเนิดด้วยความร้อนสูง แต่เพื่อที่จะเข้าใจตรงนี้ก็ลองมาคิดกลับดูว่าทำไมเอกภพที่เย็นจึงเป็นไปไม่ได้เช่นกัน ถึงแม้โลกจะมีธาตุมากมายหลายชนิด เมื่อดูทั้งเอกภพจะเห็นว่าเกือบทั้งหมดเป็นธาตุไฮโดรเจน เพราะว่าไฮโดรเจนประกอบขึ้นจากโปรตอนและอิเล็กตรอน เราก็จะบอกได้ว่าตอนที่เอกภพกำเนิดและมีขนาดเล็กมาก อิเล็กตรอนจะรวมเข้าไปในโปรตอนกลายเป็นนิวตรอน นั่นก็คือเอกภพที่เย็น ในช่วงแรกจะเต็มไปด้วยนิวตรอนและเมื่อเอกภพขยายตัวขึ้น    นิวตรอนจะสลายตัวแบบเบต้า    กลายเป็นโปรตอนและ อิเล็กตรอน

โปรตอนนั้นจะทำปฏิกิริยารวมตัวกับนิวตรอนกลายเป็นตัว ทีเรียม (ไฮโดรเจนหนัก) และดิวทีเรียมจะรวมตัวกับนิวตรอนเป็น ไตรเทียม ซึ่งจะสลายตัวแบบเบตา กลายเป็นฮีเลียม 3 และเมื่อนิวตรอนอีกตัวรวมกับฮีเลียม 3 ก็จะได้อะตอมฮีเลียม และปฏิกิริยานิวเคลียร์ก็จะเกิดต่อกันไป ธาตุหนักต่างๆ ก็จะเกิดขึ้นในเอกภพต่อๆ กันไปเช่นกัน แต่ในความเป็นจริงนั้นในเอกภพมีไฮโดรเจน 75% ฮีเลียม 24% และอีก 1% เป็นธาตุอื่นๆ นั่นก็คือเกือบทั้งหมดเป็นธาตุเบาสองธาตุ คือ ไฮโดรเจนและฮีเลียม ซึ่งขัดกับสมมติฐานของเอกภพเย็นข้างต้น เพราะฉะนั้นกามอฟจึงคิดว่าเพื่อให้ขั้นตอนการเกิดธาตุหนักไม่ติดต่อกันไป จะต้องคิดว่าเอกภพเมื่อกำเนิดนั้นมีอุณหภูมิสูงมาก ถ้าเอกภพร้อนถึงจะเกิดปฏิกิริยารวมตัวกัน แต่เพราะร้อนกันออกอีกและก็อธิบายได้ว่าทำไมธาตุหนักจึงหยุดแค่ฮีเลียมเท่านั้น และนี่ก็คือที่มาของความคิดสมมติฐานเอกภพบิกแบงของกามอฟ โดยที่ขอเน้นว่ากามอฟไม่ได้บอกว่าบิกแบงเป็นต้นเหตุของการขยายตัวของเอกภพเลย เพียงแต่บอกว่าเพื่อที่จะอธิบายกำเนิดและปริมาณธาตุในเอกภพ เอกภพจะต้องเกิดด้วยบิกแบงเท่านั้น

เอกภพบิกแบงได้กลายเป็นโมเดลมาตรฐานของเอกภพ

เมื่อกามอฟประกาศทฤษฎีอันนี้ เขาได้พยากรณ์สิ่งที่น่าสนใจไว้สิ่งหนึ่งซึ่งบอกว่าถ้าเอกภพเกิดขึ้นจากบิกแบงที่ร้อนมากๆ จะต้องมีร่องรอยของมันเหลือปรากฏอยู่ในเอกภพปัจจุบัน ร่องรอยที่ว่านั้นคืออะไร ถ้าเอกภพเย็นลงเมื่อขยายตัว แสดงว่าแสงที่อยู่ในเอกภพตอนบิกแบงนั้นก็ต้องเหลืออยู่ในเอกภพปัจจุบันด้วย โดยที่แสงนั้นเมื่อเย็นลงความยาวคลื่นจะยาวขึ้นและกามอฟคำนวณว่าแสงที่อยู่ในเอภพบิกแบงนั้นปัจจุบันจะมีความยาวคลื่นในเขตไมโครเวฟซึ่งเทียบกับอุณหภูมิได้ 7 องศาสมบูรณ์ (เคลวิน) แต่ในช่วงนั้นนักวิทยาศาสตร์ที่สนใจเกี่ยวกับกำเนิดของเอกภพมีไม่มาก และทฤษฎีการทำนายของกามอฟนี้แทบไม่ได้รับความสนใจเท่าไรเลย แต่เมื่อปี 1964 นักวิจัยชาวอเมริกัน 2 คน ชื่อ เพนเซียสและวินสัน ได้ค้นพบโดยบังเอิญว่าเอกภพนี้เต็มไปด้วยคลื่นไมโครเวฟขนาด 3 เคลวิน ซึ่งอยู่ทุกหนแห่งและทุกทิศทางอย่างสม่ำเสมอ และนี่ก็คือร่องรอยของบิกแบงตามที่กามอฟได้พยากรณ์ไว้นั่นเอง และในที่สุดเอกภพบิกแบงก็ได้เป็นที่ยอมรับกันและโมเดลนี้ก็ได้เป็นโมเดลมาตรฐานในการศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับเอกภพในเวลาต่อมา โมเดลอื่นๆ เช่น เอกภพที่ไม่มีจุดกำเนิดของไอน์สไตน์เป็นอันต้องตกกระป๋องไป

แล้วเราจะเริ่มเกี่ยวกับการเริ่มของเอกภพอย่างไร

                  ถึงจุดนี้ว่าไปแล้วก็เป็นเพียงครึ่งแรกเกี่ยวกับปัญหากำเนิดของเอกภพ จากทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ การพบว่าเอกภพขยายตัวของฮับเบิ้ลและการค้นพบแสงร่องรอยของบิกแบง ตามคำพยากรณ์ของกามอฟ ซึ่งก็คือ 1 ทฤษฎี กับ 2 การค้นพบทำให้เรารู้ว่าเอกภพนั้นมีจุดเริ่มนั่นเอง แต่นี่ไม่ใช่จุดสิ้นสุดของปัญหาเกี่ยวกับกำเนิดของเอกภพเริ่มมาอย่างไร เพราะอะไร ฯลฯ ยังมีปัญหาอย่างมากมายที่ต้องทำให้กระจ่าง โมเดลเอกภพที่สั่นนี้เราอาจจะชอบเพราะมันให้ความรู้สึกว่าเอกภพนั้นจะยั่งยืนอยู่ตลอดไป แต่ ฮอว์คิงและเพนโรส ได้พิสูจน์ให้เห็นในเวลาต่อมาว่าโมเดลนี้ไม่มีทางเป็นไปได้

     ทฤษฎีทั้ง 2 ทฤษฎีมีคนให้ความเชื่อถือพอ ๆ กัน หลังปี พ.ศ. 2506 มา ทฤษฎีการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ มีความเป็นไปได้มากกว่า เพราะนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบหลักฐาน 3 อย่าง ที่ทฤษฎีสภาวะคงที่ อธิบายไม่ได้คือ

1.  หลักฐานการขยายตัวของจักรวาล นักวิทยาศาสตร์ ได้ค้นพบว่า ยังมีจักรวาลอื่นวิ่งหนีออกจากจักรวาลที่เราอยู่ตลอดเวลา น่าจะมาจากการระเบิดอย่างรุนแรง เนื่องจากอะตอมของ ไฮโดรเจน ถูกสร้างขึ้นตลอดเวลาและจะดันให้สสารหรือส่วนประกอบอื่นขยายตัวออกไป 

2.  การค้นพบควอซาร์ (Quasar) ควอซาร์ คือ วัตถุคล้ายดาวมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับกาแลกซี แต่มีพลังงานมากกว่าทั้งกาแลกซี ค้นพบโดย นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ชื่อ ที. เอ. แมตทิวส์ (T.A. Matthews) และ เอ. อาร์ แซนเดจ (A. R. Sandage) เมื่อ พ.ศ. 2505 พบว่ามีควอซาร์ อีกจำนวนมากที่อยู่ไกลออกไปเคลื่อนที่หนีออกจากกาแลกซีเราด้วยความเร็วที่สูงมาก

3.  การค้นพบรังสีความร้อนอุณหภูมิ 3  K กระจายอยู่ทั่วไปสม่ำเสมอในจักรวาล 

ต่อมาผู้ตั้งทฤษฎีสภาวะคงที่ จึงประกาศยกเลิกทฤษฎีสภาวะคงที่ ของเขาเองในปี พ.ศ. 2508

ข. ทฤษฎีการกำเนิดระบบสุริยะ

1. ทฤษฎีจุดกำเนิดระบบสุริยะของบูฟง (Georges Louis leclere Buffon)  นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส เมื่อ พ.ศ. 2288 เสนอว่า มีดาวฤกษ์ดวงหนึ่งเคลื่อนที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มีขนาดใกล้เคียงกัน แล้วแรงดึงดูดระหว่างกันทำให้มวลส่วนหนึ่งหลุดออกมากลายเป็นดาวเคราะห์ โลก และวัตถุอื่น ๆ ในระบบสุริยะ

2. ทฤษฎีจุดกำเนิดระบบสุริยะของ ลาพลาส โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ชื่อ ลาพลาส (Piere Simon Laplace) ได้ร่วมงานกับ คานท์ เมื่อ พ.ศ. 2349 เสนอว่า ระบบสุริยะเกิดมาจากมวลของกลุ่มก๊าซฝุ่นละออง หมอกควัน ซึ่งมีขนาดใหญ่และร้อนจัด รวมกลุ่มกันหมุนรอบตัวเองอย่างช้า ๆ ทำให้มีมวลขนาดใหญ่ขึ้น ยุบตัวลง อัดแน่นมากขึ้น หมุนเร็วมากขึ้น ทำให้มวลบางส่วนหลุดออกมาเป็นวงแหวน และวงแหวนมีการหมุนจนหดตัวเป็นดาวเคราะห์ โลก และวัตถุอื่น ๆ ในระบบสุริยะ จึงเรียกทฤษฎีของคานท์และลาพลาสว่า “The Nebula Hypothesis”

3. ทฤษฎีจุดกำเนิดระบบสุริยะของเจมส์ ยีนส์ (Sir James Jeans) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ พ.ศ. 2444 เสนอทฤษฎีว่าด้วยแรงดึงดูดระหว่างกัน (Tidal Theory หรือ Two-star) ก่อนหน้านั้น เมื่อ พ.ศ. 2443 มีนักวิทยาศาสตร์อเมริกัน 2 คน คือ โทมัน แซมเบอร์ลิน (Thomas Chamberlin) และ เอฟ. อาร์. โมลตัน (F. R. Moulton) โดยใช้หลักการของ บูฟง และเชื่อว่าเนื้อสารของดวงอาทิตย์ในตอนแรกนั้นน่าจะกระจายเป็นชิ้นเล็ก ๆ ก่อนแล้ว มารวมกันเป็นก้อนใหญ่ขึ้นและหลอมรวมกันเป็นดาวเคราะห์ โลก และวัตถุอื่น ๆ ในระบบสุริยะ

4. ทฤษฎีจุดกำเนินระบบสุริยะของ เฟรด ฮอยล์ (Fred Hoyle) และ ฮานส์ อัลเฟน (Hans Alphen) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ พ.ศ. 2493 เสนอทฤษฎีว่าด้วยกลุ่มเมฆหมอก (Interstellar Cloud Theory) โดยกล่าวสนับสนุน คานท์ และลาพลาส แต่เชื่อว่ามีดวงอาทิตย์เกิดขึ้นก่อน แล้วมีแสงสว่างภายหลัง ส่วนกลุ่มเมฆหมอกที่อยู่รอบดวงอาทิตย์ ก็จะหมุนและถูกดูดจนอัดแน่นรวมกันเป็นดาวเคราะห์ โลก และวัตถุอื่น ๆ ในระบบสุริยะ

5. ทฤษฏีการเปล่งแสง (Supernova Theory) หรือดาวแฝด (Binary Star) กล่าวว่ามีดวงอาทิตย์ 2 ดวง ดึงดูดกันจนทำให้อาทิตย์อีกดวงเปล่งแสงมากขึ้นจนแตกเป็นชิ้นส่วนมากมาย และถูกแรงดึงดูดของอาทิตย์ให้หมุนรอบจนรวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ โลก และวัตถุอื่น ๆ ในระบบสุริยะ

        6. ทฤษฎีเกี่ยวกับขนาดและความถ่วงจำเพาะของดาวเคราะห์ (Explaning the Size and Density of Planets) เสนอว่า มีสารคล้าย ๆ รูปจักรเกิดขึ้นรอบ ๆ เส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์ และหมุนรอบดวงอาทิตย์เร็วขึ้นเรื่อย ๆ จนอัดแน่นทำให้มีความถ่วงจำเพาะมากขึ้นสะสมต่าง ๆ มากขึ้น เช่น ไฮโดรเจน เป็นดาวเคราะห์ โลก และวัตถุอื่น ๆ ในระบบสุริยะ

 สรุป  

            จากทฤษฎีที่กล่าวมาทั้งหมด นักวิทยาศาสตร์ยังศึกษาหาความจริงอยู่ตลอดเวลา นักเรียนควรเป็นผู้วิเคราะห์ว่าทฤษฎีใดน่าจะเป็นไปได้มากที่สุดรวมทั้งนักเรียนควรจะศึกษาจากเอกสาร และแหล่งข้อมูลต่าง ๆ ทางวิทยาศาสตร์ เช่น Inter net เพื่อใช้เป็นข้อมูลในการวิเคราะห์และตัดสินใจต่อไป

 4.2 ส่วนประกอบของโลก

       โลก (Earth) มีลักษณะกลมคล้ายผลส้ม ส่วนบนและส่วนล่างแบนเล็กน้อย ความยาวของเส้นผ่าศูนย์กลาง ประมาณ 12,755 km หรือ 7,927 ไมล์ ความตั้งแต่ขั้วเหนือถึงขั้วโลกใต้ ประมาณ 12,711 km หรือ 7,900 ไมล์ ความยาวเส้นรอบวง 25,000 ไมล์ แกนของโลกเอียง ประมาณ 23 1/2 องศา จากแนวดิ่ง หมุนรอบตัวเอง 24 ชั่วโมง หมุนรอบดวงอาทิตย์ 365.24 วัน ห่างจากดวงอาทิตย์ ประมาณ 93 ล้านไมล์  ในนวนิยายเรื่อง Journey to the Centre of the Earth ที่ Jules Verne ได้ประพันธ์ไว้ในปี 2407 ศาสตราจารย์ Hardwingg และหลานชายชื่อ Harry ได้เดินทางด้วยจรวดเข้าไปในโลกทางปากปล่องภูเขาไฟ คนทั้งสองได้พบเหตุการณ์ที่พิลึก และพิสดารมากมาย แต่จินตวิธีที่ Vern คิด กับวิธีการที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการศึกษาโครงสร้างของโลกนั้นแตกต่างกัน

จริงอยู่ที่ระยะทางจากกรุงเทพฯ ถึงจุดศูนย์กลางของโลก ใกล้กว่าระยะทางจากกรุงเทพฯ ถึงลอสแองเจลิส แต่การที่มนุษย์จะเดินทาง จากกรุงเทพฯ ถึงจุดศูนย์กลางของโลกนั้นยากลำบากยิ่งกว่าการเดินทางไปลอสแองเจลิสเป็นล้านล้านล้านเท่า ความยากลำบากนี้อาจจะ เปรียบได้กับความพยายามของมนุษย์ที่จะเดินทางสู่กาแล็กซีทีเดียว ทั้งนี้เพราะจากสถิติปัจจุบันมนุษย์ขุดเจาะโลกได้ลึกเพียง 12 กิโลเมตร เท่านั้นเอง ในขณะที่รัศมีของโลกยาวถึง 6,367 กิโลเมตร ถึงแม้มนุษย์ยังไม่ประสบความสำเร็จสูงในการขุดโลกก็ตาม แต่นั่นก็ไม่ได้ หมายความว่ามนุษย์จะไม่มีทางล่วงรู้โครงสร้างภายในโลกได้

เมื่อปี 2208 Athanasia Kircher เคยมีจินตนาการว่า ที่ศูนย์กลางของโลกมีลูกไฟขนาดใหญ่ และเวลาเปลวไฟจากลูกไฟลอยผ่าน ชั้นหินและดินจากใต้แผ่นดินขึ้นมา ภูเขาไฟก็จะระเบิด แต่ Edmond Halley กลับคิดว่าโลกประกอบด้วยลูกทรงกลมหนาที่เรียง ซ้อนกันเป็นชั้นๆ และเวลาก็าซที่แฝงอยู่ระหว่างชั้นเหล่านี้เล็ดลอดสู่ขั้วโลก เราก็จะเห็นแสงเหนือ (aurora borealis) นอกจากนี้ Halley ก็ยังคิดอีกว่าความหนาแน่นของหินและดินในโลกมีค่าสม่ำเสมอเท่ากันโดยตลอดทั่วทั้งโลก แต่เมื่อ Isaac Newton พบกฎแรงดึงดูดแบบโน้มถ่วง และนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้กฎนี้คำนวณหาความหนาแน่นของโลก เขาก็ได้พบว่า ณ ที่ยิ่งลึก ความหนาแน่น ของหินและดินก็ยิ่งสูง ดังนั้นโครงสร้างโลกในมุมมองของ Halley จึงผิด Lord Kelvin เป็นนักวิทยาศาสตร์อีกคนหนึ่งที่สนใจ เรื่องโครงสร้างโลก เมื่อ Kelvin รู้ว่าโลกกำลังเย็นตัวลงตลอดเวลา เขาจึงใช้ข้อมูลเรื่องอัตราการเย็นตัว คำนวณพบว่าโลกมีอายุระหว่าง 20-100 ล้านปี ซึ่งตัวเลขนี้ Charles Darwin คิดว่าเป็นตัวเลขที่น้อยผิดปกติ เพราะ Darwin เชื่อในทฤษฎีวิวัฒนาการของเขา ที่ทำนายว่าสิ่งมีชีวิตได้ถือกำเนิดบนโลกมานานกว่านั้น สำหรับแนวคิดของ Kelvin ที่ว่า โลกมีโครงสร้างเป็นทรงกลมตันนั้น Alfred Wegener ก็ไม่เห็นด้วย เพราะเขาคิดว่าพื้นแผ่นดินที่เป็นทวีป สามารถเลื่อนไหลไปบนผิวโลกได้ ถึงแม้ว่าจะเคลื่อนไปในอัตราช้า ประมาณ 2 เซนติเมตร/ปีก็ตาม และเมื่อ ประมาณ 40 ปีมานี้เอง ทฤษฎี plate tectonics ของ Wegener ก็ได้รับการพิสูจน์ยืนยัน แล้วว่าถูกต้องและเป็นจริง

ทุกวันนี้ ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ช่วยให้เรารู้ว่า โลกมีโครงสร้างที่ค่อนข้างซับซ้อน และบริเวณส่วนต่างๆ ของโลกมีการ เคลื่อนไหว เช่น ชนกัน แยกจากกัน เคลื่อนที่ซ้อนกันหรือไหลวนตลอดเวลา ข้อมูลที่ได้จากการสำรวจได้ช่วยให้นักธรณีวิทยาสามารถ แบ่งโครงสร้างภายในของโลกเป็นชั้นๆ ได้ ดังนี้ คือ ชั้นนอกสุดเป็นเปลือกโลก (crust) พื้นดินที่เป็นทวีปและพื้นน้ำที่เป็นมหาสมุทร จะอยู่ในบริเวณเปลือกโลกที่มีความหนาตั้งแต่ 15-120 กิโลเมตร ใต้เปลือกโลกลงไปเป็นชั้นกลางเรียก mantle โลกส่วนนี้มีความหนา ประมาณ 2,800 กิโลเมตร และมีความหนาแน่นสูง เพราะประกอบด้วยซิลิเกต เหล็ก และแมกนีเซียมเป็นส่วนใหญ่ ส่วนชั้นในสุดที่เรียก แกนกลาง (core) นั้น นักวิทยาศาสตร์ในสมัย Verne คิดว่าเป็นของเหลวประเภทลาวาภูเขาไฟ แต่ Verne ได้รับคำยืนยันโดย นักวิทยาศาสตร์ปัจจุบันว่าถูก เพราะแกนกลางมีสองส่วน คือ แกนส่วนนอก (outer core) ที่เป็นเหล็กเหลว มีความหนาประมาณ 2,100 กิโลเมตรและแกนส่วนใน (inner core) ที่เป็นเหล็กแข็ง มีรัศมียาวประมาณ 1,200 กิโลเมตร นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อมูลโครงสร้างโลก เหล่านี้จากการใช้กระบวนการที่เรียกว่า seismic topography ซึ่งเป็นวิธีเดียวกับที่แพทย์ใช้ในการตรวจร่างกายคนไข้เพื่อค้นหา เนื้องอก โดยการรวบรวมข้อมูลการสั่นสะเทือนของแผ่นดินซึ่งเกิดขึ้นไม่ต่ำกว่า 1 ล้านครั้งในแต่ละปี จากสถานีสำรวจจำนวนกว่า 3,100 สถานีทั่วโลกมาประมวล แล้วใช้คอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถภาพสูง สังเคราะห์ข้อมูลเหล่านั้น จนทำให้ได้ภาพสามมิติของโลกในที่สุด แสดงให้เห็นว่าแกนส่วนในของ โลกประกอบด้วยเหล็กเป็นส่วนใหญ่ แต่เมื่อแกนส่วนนี้มีอุณหภูมิสูงถึง 6,000 องศาเซลเซียสและอยู่ใต้ความดันที่สูงถึง 300 ล้านบรรยากาศ ธรรมชาติที่แท้จริง ของแกนส่วนในซึ่งตกอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่ธรรมดาจะเป็นเช่นไรจึงเป็นปริศนาที่นักวิทยาศาสตร์กำลังแสวง หาคำตอบอยู่ นอกจากคำถามประเด็นนี้ แล้ว ปริศนาอย่างอื่นๆ เช่น เหตุใดขั้ว เหนือ-ใต้ของแม่เหล็กโลกจึงกลับขั้วได้ ชั้นต่างๆ ของโลกเคลื่อนที่สัมพันธ์กัน อย่างไร และเราจะรู้อุณหภูมิที่จุดศูนย์ กลางของโลกได้อย่างไร เหล่านี้คือปัญหา ที่นักธรณีวิทยาปัจจุบันกำลังศึกษาอยู่

        เมื่อ 4,600 ล้านปีก่อนนี้ในขณะที่โลกกำลังถือกำเนิดจากการจับตัวกันของฝุ่นละอองในก๊าซร้อนที่อยู่รอบดวงอาทิตย์ แรงดึงดูด แบบโน้มถ่วงได้ทำให้เม็ดฝุ่นเกาะตัวรวมกันมีขนาดใหญ่ขึ้นๆ และเมื่อเม็ดฝุ่นที่มีขนาดใหญ่ชนกันปะทะกัน ความร้อนที่เกิดจากการ ปะทะกันอย่างรุนแรงได้ทำให้มันหลอมรวมกันจนมีขนาดใหญ่ขึ้นๆ ตามลำดับ องค์ประกอบส่วนที่เป็นเหล็กซึ่งมีความหนาแน่นสูง ก็จะจมตัวลงไปรวมกันที่แกน การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีในโลกและความดันที่มากมหาศาลได้ทำให้แกนมีอุณหภูมิสูง จนแกน ส่วนนอกมีสภาพเป็นของเหลว และแกนส่วนในมีสภาพเป็นของแข็ง และเมื่อโลกหมุนรอบตัวเองตลอดเวลา การหมุนของโลกทำให้ เหล็กเหลวในบริเวณแกนส่วนนอกไหลวนไปมาด้วย และการไหลวนของเหล็กเหลวนี้เองที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลายคนคิดว่า คือสาเหตุที่ทำให้โลกมีสนามแม่เหล็กในตัว และถึงแม้ส่วนที่เป็นแกนกลางของโลกจะอยู่ไกลจากมนุษย์ถึง 2,800 กิโลเมตรก็ตาม แต่มันก็มีอิทธิพลต่อมนุษยชาติมาก เพราะการไหลของเหล็กเหลวที่อยู่ในบริเวณแกนส่วนนอกทำให้โลกมีสนามแม่เหล็กที่สามารถปกป้อง มิให้อนุภาคคอสมิกจากอวกาศหรือลมสุริยะจากดวงอาทิตย์พุ่งมาทำร้ายชีวิตทุกชนิดบนโลกได้ นอกจากนี้ลักษณะการไหลของ ของเหลวส่วนนี้ก็ยังมีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของทวีปที่ผิวโลก การระเบิดของภูเขาไฟ และความรุนแรงของเหตุการณ์แผ่นดินไหวด้วย ซึ่งปรากฏการณ์เหล่านี้จะร้ายแรงมากหรือน้อยเพียงใดก็ขึ้นกับว่า แกนกลางของโลกเรานั้นร้อนเพียงใดและปัญหานี้ก็คือปัญหาที่นักธรณี ฟิสิกส์ปัจจุบันกำลังสนใจ

ในวารสาร Nature ฉบับที่ 401 ประจำวันที่ 30 กันยายน พ.ศ. 2543 D. Alfè และคณะได้รายงานว่า เขามีวิธีวัด อุณหภูมิของแกนกลางโลก โดยอาศัยความรู้ที่ว่าเวลาเราลงไปในบ่อเหมือง เราจะรู้สึกว่าอุณหภูมิที่ก้นบ่อสูงกว่าอุณหภูมิที่ปากบ่อ สาเหตุที่เป็นเช่นนี้เพราะโลกกำลังกำจัดความร้อนออกจากตัวในอัตรา 4.2 x 10¹³ จูล/วินาที (1 จูลคือพลังงานที่มวล 2 กิโลกรัม มีขณะที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 1 เมตร/วินาที) ดังนั้นสถานที่ใดที่อยู่ใกล้จุดศูนย์กลางของโลกก็ย่อมร้อนกว่าสถานที่ที่อยู่ไกลจาก จุดศูนย์กลางของโลกเป็นธรรมดา แต่ถ้า Alfè ใช้ข้อมูลอุณหภูมิที่แตกต่างกันตั้งแต่ 20-30 องศา ของบ่อเหมืองที่ลึก 1 กิโลเมตร เขาก็จะพบว่า ภายในระยะทางที่ลึกเพียง 200 กิโลเมตร อุณหภูมิจะสูงมากจนหินทั้งหลายละลายกลายเป็นไอหมด แต่ความจริงก็มีว่า ในชั้นที่เป็น mantle นั้น โลกใช้กระบวนการกำจัดความร้อนภายในโลก โดยวิธีการพาความร้อน (convection) ทำให้อุณหภูมิของหินชั้นต่างๆ ในโลกไม่สูงมากอย่างที่คิด

เมื่อ Alfè สังเคราะห์ข้อมูลทางธรณีฟิสิกส์และธรณีเคมีเขาก็ได้พบว่า บริเวณรอยต่อระหว่าง mantle กับแกนกลางมี อุณหภูมิสูงประมาณ 2,500-3,00 องศาเคลวิน (2,227-2,727 องศาเซลเซียส) และเมื่อเขารู้ว่าแกนกลางส่วนในของโลกประกอบ ด้วยเหล็ก 90% และธาตุเบา เช่น กำมะถัน ออกซิเจน และไฮโดรเจนอีก 10% การมีธาตุอื่นผสมอยู่ด้วยเช่นนี้ ทำให้จุดหลอมเหลว ของเหล็กลดต่ำลง ผลการคำนวณที่ได้จากการพิจารณาของผสมที่มีทั้งเหล็กเหลวและเหล็กแข็งนี้ ทำให้เขารู้ว่าอุณหภูมิที่บริเวณรอยต่อ ระหว่างแกนส่วนในกับแกนส่วนนอก เท่ากับ 6,670 ± 600 องศาเคลวิน (6,399 ± 327 องศาเซลเซียส) อุณหภูมิที่บริเวณรอยต่อระหว่างแกนส่วนนอกกับ mantle สูงประมาณ 4,000 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิระหว่าง mantle กับเปลือกโลก มีค่าประมาณ 1,500 องศาเซลเซียส

นอกจากประเด็นอุณหภูมิที่นักวิทยาศาตร์สนใจแล้วลักษณะการเคลื่อนไหวของแกนส่วนในของโลกก็ป็นปริศนาที่นักวิทยาศาสตร์ กำลังทุ่มเทความพยายามศึกษาเช่นกัน เพราะข้อมูลที่ได้จากการศึกษาคลื่นแผ่นดินไหว ได้ชี้บอกให้นักธรณีฟิสิกส์รู้ว่า แกนส่วนใน ที่เป็นเหล็กแข็งนั้นกำลังเพิ่มขนาดของมันตลอดเวลา ในอัตรา 2-3 ลูกบาศก์เมตร/วินาที ซึ่งกระบวนการเพิ่มขนาดของแกนกลางนี้ ได้เริ่มต้นเมื่อประมาณ 2,000 ล้านปีมาแล้ว นอกจากนี้ในปี 2539 X. Song และ P.G. Richards แห่ง Lamont Doherty Earth Observatory ที่ Palisades ในรัฐนิวยอร์กได้ทำให้โลกตะลึง เมื่อเขาทั้งสองรายงานว่า แกนกลางที่เป็นเหล็กแข็งสามารถ หมุนรอบตัวเองได้อย่างอิสระ โดยเฉพาะบริเวณศูนย์สูตรของมันสามารถเคลื่อนได้เร็วกว่าเปลือกโลกถึง 1 แสนเท่าและด้วยความเร็วเช่นนี้ มันจะสามารถหมุนได้ครบหนึ่งรอบภายในเวลาประมาณ 400 ปี โดยนักวิทยาศาสตร์ทั้งสองได้ข้อสรุปนี้จากการเปรียบเทียบความเร็ว ของคลื่นแผ่นดินไหวที่เกิดในบริเวณ South Sandwich Islands แล้วเคลื่อนที่ทะลุผ่านแกนกลางของโลกสู่เครื่องรับสัญญาลักษณ์ ที่อะแลสกาในระหว่างปี 2510-2538 และ Song กับ Richards ก็ได้พบว่า ในบรรดาคลื่นแผ่นดินไหว 38 ลูกที่เขาตรวจพบนั้น คลื่นในปี 2538 ใช้เวลาเดินทางน้อยกว่าคลื่นปี 2510 ถึง 0.3 วินาที ซึ่งตัวเลขความแตกต่างนี้ Song อธิบายว่า เป็นผลที่เกิดจาก การที่แกนเหล็กของโลกได้หมุนไป ทำให้ความเร็วของคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านแกนเหล็กเปลี่ยนแปลงไปด้วย และอัตราการหมุนรอบตัวเอง ของแกนเหล็กเท่ากับ 0.2 องศา/ปี

ล่าสุด ในวารสาร Nature ฉบับที่ 405 หน้า 445 ประจำวันที่ 25 พฤษภาคม ปี พ.ศ. 2544 J.E. Vidale ได้รายงานการใช้ คลื่นแผ่นดินไหวที่เกิดจากการทดสอบระเบิดปรมาณูของรัสเซียในไซบีเรียเหนือ ระหว่างปี 2514 กับปี 2517 และใช้สถานีรับ สัญญาณคลื่นดังกล่าวที่มอนทานาในสหรัฐอเมริกา การวิเคราะห์คลื่นแผ่นดินไหวที่เดินทางจากสถานีทดลองปรมาณูลงสู่แกนกลาง ที่เป็นเหล็กแข็งแล้วสะท้อนกลับสู่สถานีรับสัญญาณ ทำให้เขารู้ว่า แกนกลางโลกหมุนด้วยความเร็วเพียง 0.15 องศา/ปี เท่านั้นเอง

โลกมิใช่เป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวเท่านั้นที่มีแกนกลางเป็นเหล็กกลม ดาวอังคาร ดาวศุกร์ ดาวพุธ ก็มีแกนกลางที่เป็นเหล็กเช่นกัน แต่ก็มีเฉพาะโลกกับดาวพุธเท่านั้นที่มีสนามแม่เหล็กในตัว ทั้งนี้เพราะโลกกับดาวพุธมีแกนส่วนนอกที่เป็นเหล็กเหลว ซึ่งการไหลหมุน วนของเหล็กเหลวนี้เองที่ทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก แต่ลักษณะการไหลของเหล็กเหลวจะเป็นรูปแบบใดจึงสามารถ ทำให้ขั้วแม่เหล็ก โลกกลับทิศได้ในทุก 2,000-3,000 ปีนั้น เรายังไม่มีคำตอบ

ปริศนาไต้บาดาลประเด็นนี้จึงยังคงเป็นปริศนาฟิสิกส์ที่ยิ่งใหญ่ปริศนาหนึ่งที่ควรค่าแก่การสนใจ เพราะเมื่อ 65 ล้านปีมาแล้ว อุกกาบาตได้พุ่งชนโลกและภูเขาไฟทั่วโลกได้ระเบิดอย่างรุนแรง ฝุ่นละอองและเถ้าถ่านถูกพ่นออกมาบดบังแสงอาทิตย์นานเป็นปี ทำให้อุณหภูมิของโลกเย็นลง จนในที่สุดไดโนเสาร์ต้องสูญพันธุ์ ทั้งหลายทั้งปวงนี้เป็นผลที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของหินเหลวใต้โลก

   โครงสร้างของโลก  สามารถแบ่งออกเป็นชั้นๆ โดยอาศัยลักษณะการเกิดแผ่นดินไหวซึ่งวัดได้จากคลื่นใต้พิภพ  ดังนี้ (ภาพที่ 4-5)

            1. ชั้นเปลือกโลก (Earth  crust) เป็นส่วนที่อยู่นอกสุด ส่วนที่บางที่สุดอยู่ที่มหาสมุทรแปซิฟิกทางตะวันออกของฟิลิปปินส์  และส่วนที่หนาที่สุดอยู่ที่แนวยอดเขา  แบ่งเป็น 2 ส่วน

                  1.1. เปลือกโลกส่วนนอก ประกอบด้วยธาตุ Si ประมาณ 65-75% และ Al ประมาณ 25-35% มีสีจาง จึงเรียกชั้นนี้ว่า หินไซอัล (Sial) ได้แก่ หินแกรนิต ผิวนอกสุดประกอบด้วยดิน   หินตะกอน    มีความหนาประมาณ 6-35 km

                      1.2. เปลือกโลกส่วนล่าง   ประกอบด้วยธาตุ Si ประมาณ 40-50% และ Mg ประมาณ 50-60% มีสีเข้ม จึงเรียกชั้นนี้ว่า  ชั้นหินไซมา (Sima)  ได้แก่  บะซอลต์  ติดต่อกับชั้นหินหนืดประกอบด้วยหินที่มีความแข็งไม่ต่อเนื่องเรียกว่า “โมโฮโรวิซิก”  (Mohorovicic)  มีความหนา ประมาณ 2,880 km   มีความถ่วงจำเพาะประมาณ 3

              2. ชั้นแมนเทิล (Mantle)  อยู่ลึกถัดจากชั้นเปลือกโลก  หนาประมาณ 3,000 km  ประกอบด้วยหินหนืด  ร้อนจัด  หนืดร้อนแดงอยู่ส่วนนอกและหนืดร้อนขาวอยู่ส่วนใน  ประกอบด้วยธาตุ  Fe  Si  และ Al    หลอมละลาย

ปนอยู่ในหิน   เช่น  หินเพอริโดไทต์  (peridotite)  หินอัลตราเบสิก (ultrabasic)  หินหนืดเหล่านี้เรียกว่า  แมกมา (Magma)  ถ้าไหลออกมาภายนอกเรียกว่า  ลาวา (Lava)

    3. ชั้นแก่นโลก (Core)  อยู่ลึกถัดจากชั้นแมนเทิลเป็นชั้นในสุด หนาประมาณ 3,440 km  ประกอบด้วยหินแข็ง มีธาตุ  Fe และ Ni   เป็นองค์ประกอบ  มีอุณหภูมิและความถ่วงจำเพาะสูงมาก   แบ่งเป็น 2 ส่วน 

3.1. แก่นโลกชั้นนอก (Outer Core) อยู่ในระดับความลึก 2,900-5,000 km ประกอบด้วยหินหนืดร้อนจัดมีอุณหภูมิประมาณ 5,000-6,000 ^°C  และความถ่วงจำเพาะ  = 12

                3.2. แก่นโลกชั้นใน (Inner Core)  อยู่ในระดับความลึก 5,000 km    ประกอบด้วยหินแข็งร้อนจัด มีอุณหภูมิประมาณ 6,000 ^°C  ขึ้นไป  และความถ่วงจำเพาะ  = 17 

        การหมุนรอบตัวเองของโลก (Rotation of earth) โดยหมุนจากทิศตุวันตกไปทิศตะวันออก หรือทวนเข็มนาฬิกา ทำให้เกิดปรากฏการณ์ต่าง ๆ เช่น

1.  ดวงอาทิตย์ และดาวต่าง ๆ ขึ้นทางทิศตะวันออกเสมอ

2.  เกิดการไหลของกระแสน้ำอุ่นและกระแสน้ำเย็น

3.  ระดับน้ำทะเลเปลี่ยนแปลง

4.  เกิดกลางวันและกลางคืน

5.  การเปลี่ยนแปลงของแผ่นเปลือกโลก 

4.3    การเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลก

4.3..1  มนุษย์ทำให้เปลือกโลกเปลี่ยนแปลง

          พื้นผิวโลกเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยและทำมาหากินของมนุษย์ ตั้งแต่เริ่มมีมนุษย์ การดำรงชีพอย่างปกติ จำเป็นต้องมีปัจจัยพื้นฐานหลายประการยิ่งไปกว่านั้นมนุษย์ต้องพี่งพาอาศัยกันและกัน และอาศัยสิ่งแวดล้อมไม่ว่าจะเป็นทางตรงหรือทางอ้อม

            ในชีวิตประจำวันมนุษย์มีความจำเป็นต้องใช้ดิน หิน และแร่ธาตุเพื่อใช้ก่อสร้างผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ซึ่งปัจจัยเหล่านี้อยู่ในชั้นเปลือกโลก การก่อสร้าง สิ่งก่อสร้างขนาดใหญ่ เช่น เขื่อน ถนน ตึกสูง อุโมงค์ และบางแห่งจำเป็นต้องปรับพื้นที่อาจต้องมีการขุดเจาะลงในดินเพื่อวางระบบรากฐานในการสร้ง บางครั้งอาจก่อให้เกิดผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อความเป็นอยู่ของมนุษย์เอง

มนุษย์ทำให้เปลือกโลกเปลี่ยนแปลงอย่างไร

          เราสามารถแบ่งการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์ได้เป็นลักษณะ ดังนี้

1.  การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เช่น การระเบิด  การทดลองระเบิดนิวเคลียร์ ฯลฯ

2.  การเปลี่ยนแปลงอย่างช้า ๆ เช่น การทำลายทรัพยากรธรรมชาติจนเกิดผลกระทบภายหลัง ฯลฯ

ตัวอย่างการเปลี่ยนแปลงเปลือกโลกโดยมนุษย์

      มนุษย์ทำให้โลกเปลี่ยนแปลงช้า ๆ สะสม ทวีคูณ ทำให้ผลกระทบครั้งหลัง ๆ รุนแรงมากขึ้น กิจกรรมของมนุษย์ที่ทำให้โลกเปลี่ยนแปลง

1.  การขุดหิน  ดิน แร่มาใช้ประโยชน์

2.  กรขุดเจาะชั้นใต้ดินเพื่อวางฐานการก่อสร้าง

3.  การก่อสร้างเขื่อน สร้างถนนลอดอุโมงค์

4.   การทดลองระเบิดนิวเคลียร์

5.   การตัดไม้ทำลายป่า

6.   ก๊าซพิษจากอุตสาหกรรม ทำให้เกิดฝนกรด

7.   การทำเหมืองแร่ 

     4.3.2 ธรรมชาติทำให้เปลือกโลกเปลี่ยนแปลง

แรงดันภายในโลกตรงบริเวณที่ยุบตัวลงเป็นเหว บริเวณที่เนินขึ้นก็จะเป็นภูเขา สิ่งที่กระทำให้โลกเปลี่ยนแปลงที่กล่าวมา ได้แก่ มนุษย์ และ ธรรมชาติ

1.  อิทธิพลจากชั้นใต้เปลือกโลก (mantle) ได้แก่ การเคลื่อนตัวของ Magma ทำให้เกิดรอยแยกเลื่อนของเปลือกโลก เช่น แผ่นดินไหว ภูเขา ภูเขาไฟ

2.  อิทธิพลจากชั้นเปลือกโลก เกิดจากการกัดกร่อน เช่น กระแสลม อุณหภูมิ ปฏิกิริยาเคมี ธารน้ำแข็ง  น้ำ

             ทฤษฎีการเลื่อนไหลของทวีป เมื่อ พ.ศ. 2143 โดยนายอัลเฟรด เวเจเนอร์  (Alfred Wegener) นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน เสนอแนวคิดทฤษฎีการเลื่อนไหลของทวีป (Comtinental Drift Theory) เชื่อว่าก่อน 50 ล้านปีมาแล้ว (ปัจจุบันเปลี่ยนเป็น 180 ล้านปี) ผิวโลกที่เป็นแผ่นดินยื่นขึ้นมาจากผิวน้ำเพียงส่วนเดียว โดยตั้งชื่อว่า แพงกีอา หรือ พันเจีย (Pangaea) แปลว่า All land เพื่อเวลาผ่านไปแต่ละส่วนเริ่มแยกออกจากกันจนกลายเป็นทวีปต่าง ๆ ในปัจจุบัน โดยมีหลักฐานที่สนับสนุนได้ดังนี้

1.  หลักฐานสภาพรูปร่างของทวีป ถ้านำทวีปต่าง ๆ มาเชื่อมกันก็จะเข้ากันได้อย่างน่าทึ่ง

2.  หลักฐานสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ เช่น ลิง ปลาน้ำจืด มีโซซอรัส

3.  หลักฐานการเคลื่อนที่ของเกาะกรีนแลนด์

              นักธรณีวิทยาทราบว่าเกาะกรีนแลนด์กำลังเคลื่อนที่ เมื่อประมาณ 200 ล้านปีทวีปได้ถูกแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ทวีปลอเรเซีย ทางซีกโลกเหนือ และกอนต์วานาแลนด์ อยู่ทางซีกโลกใต้ ทวีปเหล่านี้แยกออกจากกันเรื่อย ๆ จนกลายเป็น 7 ทวีป ได้แก่

1.  ทวีปอเมริกาเหนือ  2.  ทวีปอเมริกาใต้  3.  ทวีปยุโรป  4.  ทวีปแอฟริกา  5.  ทวีปเอเชีย

6.  ทวีปออสเตรเลีย  7.  ทวีปแอนตาร์กติ 

      นักธรณีวิทยาค้นพบว่าเปลือกโลกมีรอยแยกลึกลงไปในส่วนของ โมโฮโรวิซิก (Mohorovicic)  ออกเป็น 6 แผ่นใหญ่ ๆ มีคำสำคัญ ๆ ดังนี้

ก.  รอยแยกตัว (Joint/spleding)) หมายถึง รอยแตกของหินที่เกิดจากแรงภายใน คือ ความแค้น (Stress) และความเครียด (Strain) ทำให้แผ่นโลกแยกจากกันเพื่อลดสภาวะกดดันดังกล่าว

    ความเค้น (Stress) หมายถึงแรงที่กระทำต่อ 1 หน่วยพื้นที่ของแรงกระทำ

    ความเครียด(Strain)อัตราส่วนระหว่างขนาดที่เปลี่ยนไปเนื่องจากความเค้นกับขนาดของวัตถุเดิม

ข.  ร่องลึกก้นสมุทรหรือช่องน้ำกันสมุทร (Trench) มีลักษณะแคบยาวและขอบสูงชัน

ค.  เขตมุดตัวของเปลือกโลก (Subduction Zone) คือ เขตที่เปลือกโลกใต้สมุทรมุดตัวเข้าใต้เปลือกโลกที่เป็นทวีปเอียงทำมุมประมาณ 45 องศา และลงใต้เปลือกโลก

ง.  การเลื่อน (Faulting/translation) เป็นการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกด้านข้าง

แผ่นเปลือกโลกประกอบด้วย 6 แผ่นใหญ่ดังนี้

1.  แผ่นยูเรเซีย รองรับทวีปเอเชีย และทวีปยุโรป

2.  แผ่นอเมริการองรับทวีปอเมริกาเหนือ ทวีปอเมริกาใต้ พื้นน้ำครึ่งซีกตะวันตกของมหาสมุทรแอตแลนติก

3.  แผ่นแปซิฟิก รองรับมหาสมุทรแปซิฟิก

4.  แผ่นออสเตรเลีย รองรับทวีปออสเตรเลีย

5.  แผ่นตาร์กติก รองรับทวีปแอนตาร์กติก

6.  แผ่นแอฟริกา รองรับทวีปแอฟริกา

         นอกจากนี้ยังแบ่งเป็นแผ่นเล็ก ๆ อีก 6 แผ่น เช่น แผ่นจีน แผ่นฟิลิปปินส์ แผ่นเดริบเบียน แผ่นนาซกา แผ่นคอคอส

การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก

      แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ตลอดเวลาด้วยอัตราเร็ว 0.5 นิ้ว ต่อปี บางแห่งอาจถึง 6 นิ้ว ต่อปีสิ่งที่ทำให้เปลือกโลกเคลื่อนที่ได้แก่

            1. การเคลื่อนที่ของหินหนืด (Magma) Magma จัดเป็นหินหนืดในชั้นแมนเทิลสามารถอธิบายได้โดย ทฤษฎีพลูม (Plume Theory) โดยนายเจสัน มอร์แกน (Jason Morgan) โดยตั้งสมมุติฐานว่ามีจุดร้อน (Plume) ของมวลที่แข็งและร้อนของ Magma ปูดนูนขึ้นมา มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 200-300 กิโลเมตร ทำให้เกิดการขยายตัวของแผ่นเปลือกโลกชั้นใน พบว่ามี 20 จุด โดยแรงดัน ดันขึ้นตามแนวดิ่ง ทำให้เกิดการไหลของหินหนืดทำให้เกิด แรงดันและพยุงที่เกิดจากหินหนืดในชั้นในแมนเทิล โดยนาย Mathews และนาย Vine เสนอว่า แผ่นเปลือกโลกที่อยู่ใต้สมุทรมีความหนาแน่นมากกว่าบริเวณทวีป ทำให้ Magma แทรกตัวขึ้นมาตามรอยแยก Magma จึงทำหน้าที่ดันและพยุงแผ่นเปลือกโลกใต้สมุทรให้แยกออกจากกัน เลยทำให้ทวีปยุโรปกับอเมริกาแยกจากกันไปด้วย เรียกว่า Spleding Zone เช่น เกิดกลางมหาสมุทรแอตแลนติก  เป็นรอยแยกระหว่างแผ่นอเมริกากับแผ่นยูเรเซีย

2. การเลื่อนไหลของแผ่นเปลือกโลกแนวเฉียงหรือทางด้านข้าง เรียนกว่า Translation Zone ซึ่งเกิดขึ้นทางทิศตะวันตกของอเมริกา ระหว่างแผ่นอเมริกากับแผ่นแปซิฟิก

3. การชนกันของแผ่นเปลือกโลก เรียกว่า  Subduction Zone เช่น การชันกันระหว่างแผ่นแปซิฟิกกับแผ่นยูเรเซีย หรือ ระหว่างแผ่นออสเตรเลียกับแผ่นยูเรเซียเกิดผลดังนี้

 - เปลือกมีมวลน้อยจะมุดเข้าสู่แผ่นเปลือกโลกที่มีมวลมาก แผ่นเปลือกโลกบางส่วนหายไป เช่นตอนใต้เกาะสุมาตรา

- แผ่นเปลือกโลกมีมวลมากจะถูกดันให้สูงกลายเป็นภูเขาโดยเกิดผลกระทบขึ้น เช่น เกิดภูเขาบริเวณเทือกเขาหิมาลัย  ภูเขาไฟ ฟุจิยามา

    - เกิดแผ่นดินไหว

    - เกิดภูเขาไฟ ตามบริเวณรอยแตกของ ของแผ่นเปลือกโลก เรียกว่า Ring of Fire

    - เกิดพื้นที่ใหม่ เช่น เกาะกลางมหาสมุทร แอตแลนติก

4. การยกตัวของแผ่นเปลือกโลกจากแรงดันภายใต้เปลือกโลก เนื่องจากมีความหนาหรือความแข็งไม่เท่ากัน เช่น การเกิดแนวเทือกเขาทั่วโลก แม้กระทั่งเทือกเขาทางภาคตะวันออกเฉียงเหนือของเรา เช่น เทือกเขาภูพาน เทือกเขาภูแลนคา ซึ่งเป็นที่ตั้งตองน้ำตกตาดโตน

 1.  การเกิดแผ่นดินไหว (Earthquake)

  สาเหตุ เกิดจากการสั่นสะเทือนที่มีผลมาจากการเลื่อนไหลของเปลือกโลก จะพบมากที่สุดบริเวณ รอยต่อของแผ่นโลก แบ่งออกเป็น 2 ประเภท 

    ก.  เกิดขึ้นตามธรรมชาติ มีสาเหตุอยู่ด้วยกัน 2 ประการ

1. เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ มีบริเวณขนาดเล็กไม่รุนแรงจะเกิดในบริเวณที่มีการระเบิด

2. การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก มีความรุนแรงมาก เกิดขึ้นในระดับลึก ๆ ต่อเนื่องเป็นเวลานาน ตามทฤษฎีการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกเกิดจากความผันแปรของอุณหภูมิ การยุบตัว การโก่งตัว การชนกัน การแยกออกจากกัน ส่งผลให้เกิดผลการเลื่อนตัวของทวีปด้วย จุดที่อยู่ลึกลงไปทำให้เกิดแนวแตก เรียกว่า จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว (Focus หรือ Hypocenter) จุดบนผิวโลกที่อยู่ตรงกับจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว เรียกว่า “ศูนย์กลางแผ่นดินไหว”

    ข.  เกิดจากมนุษย์ เนื่องจากมนุษย์ทำให้เปลือกโลกบางส่วน เปลี่ยนแปลง เช่น

    1.  การทำอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่

    2.  การทำเหมืองแร่

    3.  การสูบน้ำใต้ดินขึ้นมาใช้ รวมทั้งการผลิตน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ

    4.  การทดลองระเบิดนิวเคลียร์ใต้ดิน

    5.  การเก็บขยะนิวเคลียร์ไว้ใต้ดินทำให้มวลหินเปลี่ยนสภาพเนื่องจากการแผ่กัมมันตภาพรังสี

ชนิดของแผ่นดินไหว แบ่งได้ 4 แบบ

    1.  เกิดจากพลังงานใต้เปลือกโลก (Tectonic)

    2.  เกิดจากการพังทลายของถ้ำ แผ่นดินถล่ม (Collapse)

    3.  เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ (Vocanic)

    4.  เกิดจากการระเบิดโดยกระทำของมนุษย์ (Explosion)

การแบ่งชนิดแผ่นดินไหวตามความลึก

   1.  Shallow ลึก 0-70 กม.

   2.  Intermediat ลึก 70-300 กม.

   3.  Deep ลึก 300-700 กม.

การแบ่งชนิดแผ่นดินไหวตามขนาด

1.  Micro ขนาดเล็กสุด 2-3.4 ริกเตอร์

2.  Small ขนาดเล็ก 3.5-4.5 ริกเตอร์

3.  Minor ขนาดกลาง 4.9-6.1 ริกเตอร์

4.  Major ขนาดใหญ่ 6.2-7.3 ริกเตอร์

5.   Great ขนาดใหญ่มาก 7.4 ริกเตอร์ขึ้นไป

ลักษณะคลื่นแผ่นดินไหว  หมายถึง  การสั่นไหวทุกชนิดที่ปรากฏบนกระดาษบันทึกเคลื่อนแผ่นดินไหว  ยกเว้นการรบกวนจากเครื่องมือเอง  เมื่อเกิดแผ่นดินไหวคลื่นจะเคลื่อนผ่านชั้นต่าง ๆ ขึ้นมาถึงโลก คลื่นยืดหยุ่น (Elastic wave) สามารถตรวจวัดได้ด้วยเครื่องมือแบ่งออกเป็น 2 ชนิด

1.  คลื่นหลัก (Body wave)  เป็นคลื่นที่เคลื่อนผ่านเข้าไปภายในเนื้อของโลก แบ่งออกเป็น 2 ชนิด

            -   คลื่นหลักอันดับแรกหรือคลื่น P (Primary  wave) เป็นคลื่นตามยาวอัดขยายกลับไปมาในแนวขนานกับการเคลื่อนที่ของคลื่น สามารถผ่านได้ทั้งของแข็งและของเหลว สามารถวัดได้ก่อนที่จะมีแผ่นดินไหวเกิดขึ้น

-   คลื่นสอง (Secondary wave) เป็นคลื่นตามขวางเกิดจาการเฉือนโดยอนุภาคจะถูกดันคลื่นที่กลับไปมาทางด้านข้าง และผ่านได้เฉพาะของแข็ง

2. คลื่นผิวพื้น (Surface wave) หรือคลื่นนำทางเป็นคลื่นที่เกิดขึ้นตามผิว แบ่งออกเป็น 2 ชนิด

     -   เคลื่อนเลฟ (Love wave) เป็นคลื่นตามขวางสังเกตได้ตามแนวราบ

 -   คลื่นเรย์เลห์ (Rayleigh wave) เป็นคลื่นทางตรงหมุนเป็นรูปวงรี

เครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว

            เกิดขึ้นครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวจีน ชื่อ จางเหิง (Chang heng) เมื่อ พ. ศ. 621 ลักษณะคล้ายไหเหล้า ทำด้วยทองสัมฤทธิ์ รอบ ๆ ไหมีมังกรเล็ก ๆ 8 ตัว แต่ละตัวหันไปคนละทิศที่ปากอมลูกทองแดง ด้านล่างมีกบแปดอ้าปากเงยหน้าขึ้น

ต่อมาได้มีการประดิษฐ์เครื่องวัดแผ่นดินไหวโดยบันทึกด้วยระบบแม่เหล็กไฟฟ้า มีอยู่ 2 แบบ

            1. Strong Motion Aecelerograph (SMA) เป็นเครื่องมือวัดขนาดรุนแรงเท่านั้นเพื่อหาอัตราเร่งของพื้นดินโดยนำค่าที่ได้ไปออกดดแบบการก่อสร้างที่มีขนาดใหญ่ เช่น ตึกสูง เขื่อนขนาดใหญ่

            2. Seismograph (ไซโมกราฟ) เป็นเครื่องตรวจวัดแผ่นดินไหวชนิดวัดการสั่นสะเทือนได้ทุกขนาดมีขนาดความลึก จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว

แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวในภาคเหนือของประเทศไทย 
       เราต่างทราบว่าโลกอันสวยงามใบนี้กำลังเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา เปลือกโลกอันเป็นส่วนที่เปราะบางที่สุดย่อมได้รับผลกระทบจากการเคลื่อนไหวดังกล่าวรุนแรงกว่าเมื่อเทียบกับส่วนอื่น ๆ ของโลก  การเคลื่อนไหวภายในโลกทำให้เกิดความเค้นและความเครียดขึ้นในเปลือกโลก ๆ ย่อมต้านแรงเหล่านั้นเพื่อรักษาสถานภาพไม่ให้เปลี่ยนแปลงไป แต่เปลือกโลกเปราะบางเกินกว่าจะต้านแรงมหาศาลเหล่านี้ได้ ผลคือเกิดอาการต่างๆ ขึ้นในเปลือกโลก เช่น โก่งงอ คดโค้ง แตก หรือยุบลง รอยแตกที่เกิดขึ้นในเปลือกโลกเป็นแหล่งกำเนิดของแผ่นดินไหว

เราเรียกรอยแตกเหล่านี้ว่า “รอยเลื่อน” (faults)  ปริญญา นุตาลัย (2533) ระบุว่า จากการศึกษาข้อมูลแผ่นดินไหวในอดีตอาจสรุปได้ว่าประเทศไทยมีรอยเลื่อนมีพลังจำนวน 9 รอยเลื่อน ได้แก่

    1. รอยเลื่อนเชียงแสน (รอยเลื่อนแม่จัน)
    2. รอยเลื่อนแม่ทา
    3. รอยเลื่อนเถิน
    4. รอยเลื่อนแพร่
    5. รอยเลื่อนเมย-อุทัยธานี
    6. รอยเลื่อนศรีสวัสดิ์
    7. รอยเลื่อนเจดีย์สามองค์
    8. รอยเลื่อนระนอง
    9. รอยเลื่อนคลองมะรุย

จากการศึกษาข้อมูลแผ่นดินไหวเพิ่มเติมพบว่า ยังมีแผ่นดินไหวเกิดขึ้นในพื้นที่อื่น ๆ ในภาคเหนือนอกเหนือจากเขตรอยเลื่อนที่ได้กล่าวแล้ว เช่น แผ่นดินไหวเมื่อวันที่ 30 ตุลาคม ค.ศ. 1997 เมื่อเวลา 14.30 น. (เวลาสากล) วัดขนาด (ML) ได้ 2.3 ริคเตอร์  แผ่นดินไหวนี้มีศูนย์กลางอยู่ในอำเภอสา จังหวัดน่าน บริเวณนี้จึงจัดเป็น “เขตรอยเลื่อนน่าน” (Nan Fault Zone) ครอบคลุมพื้นที่ ละติจูด 18.5 ถึง 19.5 องศาเหนือ ลองจิจูด 100.5 ถึง 101.5 องศาตะวันออก แผ่นดินไหวเมื่อวันที่ 16 มกราคม ค.ศ. 2000 เวลา 13.56 น. วัดขนาดได้ 1.8 ริคเตอร์ แผ่นดินไหวนี้มีศูนย์กลางอยู่ที่ อำเภอศรีสัชนาลัย จังหวัดสุโขทัย พื้นที่นี้จัดเป็น “เขตรอยเลื่อนสุโขทัย” (Sukhothai Fault Zone) ครอบคลุมพื้นที่ ละติจูด 16.5 ถึง 17.5 องศาเหนือ ลองจิจูด 99.0 ถึง 100.0 องศาตะวันออก เหตุการณ์แผ่นดินไหวเมื่อวันที่ 25 มกราคม ค.ศ. 1998 เวลา 22.39 น. วัดขนาดได้ 3.0 ริคเตอร์ แผ่นดินไหวนี้มีศูนย์กลางอยู่ที่อำเภอเมือง จังหวัดอุตรดิตถ์ รู้สึกสั่นสะเทือนบริเวณศูนย์กลาง บริเวณนี้จึงจัดเป็น “เขตรอยเลื่อนอุตรดิตถ์” (Uttaradit Fault Zone) ครอบคลุม พื้นที่ ละติจูด 16.5 ถึง 17.5 องศาเหนือ ลองจิจูด 100.0 ถึง 101.0 องศาตะวันออก

    รอยเลื่อนประเภทต่างๆ    รอยเลื่อนจำแนกออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ ตามลักษณะการเคลื่อนที่ ได้แก่

1. รอยเลื่อนแนวดิ่ง (dip-slip fault) รอยเลื่อนแนวดิ่ง หมายถึง รอยเลื่อนที่เคลื่อนที่ในแนวดิ่ง โดยมีมุมเท (dip) ระหว่าง 0 ถึง 90 องศา รอยเลื่อนแนวดิ่งยังแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

ก. รอยเลื่อนปกติ (normal fault)  รอยเลื่อนปกติ หมายถึง รอยเลื่อนแนวดิ่งที่เคลื่อนที่ลงตามแรงดึง หรือแรงโน้มถ่วง รอยเลื่อนปกติจึงมีชื่อเรียกอื่น ๆ อีก เช่น รอยเลื่อนโน้มถ่วง (gravity fault) รอยเลื่อนดึง (tensional fault) มุมเทของรอยเลื่อนปกติโดยทั่วไปมีค่าไม่น้อยกว่า 45 องศา

ข. รอยเลื่อนย้อน (reverse fault)  รอยเลื่อนย้อน หมายถึง รอยเลื่อนแนวดิ่งที่เคลื่อนที่ย้อนขึ้นตามแรงอัดจากภายในโลก รอยเลื่อนย้อนจึงมีชื่อเรียกอีกว่า รอยเลื่อนอัด (compressional fault) มุมเทของรอยเลื่อนย้อนโดยทั่วไปมีค่าน้อยกว่า 45 องศา ถ้ามุมเทมีค่าน้อย ๆ กล่าวคือไม่เกิน 30 องศา เราเรียกว่า รอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ (thrust fault)

              2. รอยเลื่อนแนวระดับ (strike-slip fault)  รอยเลื่อนแนวระดับ หมายถึง  รอยเลื่อนที่เคลื่อนที่ในแนวระดับ หรือแนวนอน รอยเลื่อนนี้มีชื่อเรียกอื่น ๆ เช่นกัน เช่น รอยเลื่อนทางข้าง (lateral fault) รอยเลื่อนฉีก (tear or wrench fault)  ถ้ารอยเลื่อนแนวระดับปรากฏอยู่ตามสันเขากลางมหาสมุทร อันเป็นจุดสำคัญของการเปลี่ยนแปลงภาคพื้นทวีป เราเรียกว่า รอยเลื่อนแปลง (transform fault) มุมเทของรอยเลื่อนแนวระดับโดยทั่วไปมีค่าใกล้ ๆ 90 องศา (โปรดดูเพิ่มเติมที่ http://www.seismo.nrcan.gc.ca/questions/glossa_e.html)

จากการทำงานร่วมกันระหว่างเครื่องตรวจแผ่นดินไหวระบบไอริส กับโปรแกรมดิแมส (Droznin with cooperation of the USGS, 1997) ณ สถานีตรวจแผ่นดินไหวเชียงใหม่ กล่าวได้ว่า มีรอยเลื่อนซึ่งวางตัวในทุกทิศทาง (strike)  ที่เป็นแหล่งกำเนิดของแผ่นดินไหว ในภาคเหนือของประเทศไทย ทิศทางของรอยเลื่อนเหล่านี้ได้แก่ เหนือ-ใต้   ตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้  ตะวันออก-ตะวันตก และ ตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ รอยเลื่อนเหล่านี้เป็นผลกระทบมาจากการปะทะกันระหว่างแผ่นอินโด-ออสเตรเลีย (Indo-Australian Plate)

กลไกแผ่นดินไหวในภาคเหนือของประเทศไทย

เขตรอยเลื่อนเชียงแสน

 ระหว่างช่วงเวลาของการศึกษานี้ รอยเลื่อนมีพลังในเขตรอยเลื่อนเชียงแสนได้ก่อให้เกิดแผ่นดินไหวที่ประชาชนรู้สึกสั่นสะเทือน รวม 4 ครั้ง แผ่นดินไหวเหล่านี้มีขนาด (ML) ระหว่าง 2.8 ถึง 4.1 ริคเตอร์ ผลการวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของตัวกลาง (particle motion analysis) แสดงให้เห็นว่า รอยเลื่อนในเขตนี้วางตัวในหลายทิศทาง อย่างไรก็ตาม รอยเลื่อนส่วนใหญ่ (60.00 %) วางตัวในแนวทิศตะวันตกเฉียงเหนือ- ตะวันออกเฉียงใต้ ส่วนรอยเลื่อนที่วางตัวในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ ตามที่ปรากฏทั่วไปในแผนที่ธรณีวิทยา มีอัตรา 17.00 % เทียบกับ 20.00 % วางตัวในแนวทิศเหนือ-ใต้ ส่วนที่เหลืออีก 3.00 % เป็นรอยเลื่อนที่วางตัวในแนวทิศตะวันออก-ตะวันตก แผ่นดินไหวส่วนใหญ่ (56.67 %) เกิดจากกลไกของรอยเลื่อนปกติ (normal-fault-type mechanism) ที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 46.40 ถึง 83.59 องศา อีก 23.33 % และ 13.33 % เกิดจากรอยเลื่อนย้อน (reverse fault) และรอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ (thrust fault) ตามลำดับ ส่วนที่เหลืออีก 6.67 % เกิดจากรอยเลื่อนแนวระดับ (strike-slip fault)

เขตรอยเลื่อนแม่ฮ่องสอน

รอยเลื่อนส่วนใหญ่ (60.00 %) ในเขตรอยเลื่อนแม่ฮ่องสอนเป็นรอยเลื่อนที่วางตัวในแนวทิศ ตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ แผ่นดินไหวเหล่านี้เกิดจากกลไกของรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 59.53 ถึง 82.48 องศา อีก 33.00 % วางตัวในแนวทิศเหนือ-ใต้ และส่วนที่เหลืออีก 7.00 % เป็นรอยเลื่อนที่วางตัวในแนวทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ แผ่นดินไหวส่วนนี้เกิดจากรอยเลื่อนย้อน (26.67 %) และรอยเลื่อนแนวระดับ (13.33 %)

เขตรอยเลื่อนแม่ทา

ในระหว่างช่วงเวลาของการศึกษา รอยเลื่อนมีพลังในเขตรอยเลื่อนแม่ทาได้ทำให้เกิดแผ่นดินไหวที่ประชาชนรู้สึกสั่นสะเทือนรวม 3 ครั้ง แผ่นดินไหวเหล่านี้มีขนาดระหว่าง 2.3 ถึง 2.5 ริคเตอร์ มีศูนย์กลางอยู่บริเวณจังหวัดเชียงใหม่และจังหวัดลำพูนที่อยู่ติดกัน ประชาชนที่พักอาศัยอยู่ในบริเวณศูนย์กลางแผ่นดินไหวจึงรู้สึกสั่นสะเทือน แม้แผ่นดินไหวมีขนาดเล็ก  ทิศทางของรอยเลื่อนส่วนใหญ่ (70.00 %) ในเขตนี้วางตัวในแนวทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ 20.00% ของรอยเลื่อนวางตัวในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ ส่วนที่เหลือ (อย่างละ 5.00 %) วางตัวในแนวทิศเหนือ- ใต้ และแนวทิศตะวันออก-ตะวันตก ผลการวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของตัวกลางพบว่า แผ่นดินไหวส่วนใหญ่ (70.00 %) เกิดจากรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 50.04 ถึง 83.89 องศา 15.00 % เกิดจากรอยเลื่อนแนวระดับ ส่วนที่เหลืออีก 10.00 % และ 5.00 % เกิดจากรอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ และรอยเลื่อนย้อน ตามลำดับ

เขตรอยเลื่อนพะเยา

ประมาณกึ่งหนึ่ง (47.00 %) ของรอยเลื่อนในเขตรอยเลื่อนพะเยา เป็นรอยเลื่อนที่วางตัวในแนวทิศเหนือ-ใต้ ส่วนที่เหลืออีก 29.00 % และ 24.00 % วางตัวในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ และทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ ตามลำดับ        แผ่นดินไหวส่วนใหญ่ (52.94 %) ที่เกิดขึ้นในเขตรอยเลื่อนพะเยา เกิดจากรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 51.18 ถึง 82.47 องศา ส่วนที่เหลืออีก 35.29 % และ 11.76 % เกิดจากรอยเลื่อนแนวระดับ และรอยเลื่อนย้อน ตามลำดับ  ในช่วงเวลาดังกล่าวมีแผ่นดินไหวในเขตรอยเลื่อนพะเยาที่ประชาชนรู้สึกสั่นสะเทือนเกิดขึ้น 1 ครั้ง เมื่อวันที่ 17 สิงหาคม ค.ศ. 1998 วัดขนาดได้ 3.9 ริคเตอร์

เขตรอยเลื่อนน่าน

กึ่งหนึ่งของแผ่นดินไหวในเขตรอยเลื่อนน่าน เกิดจากกลไกของรอยเลื่อนย้อน (reverse-fault-type mechanism) ที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 33.93 ถึง 43.67 องศา รอยเลื่อนเหล่านี้วางตัวอยู่ในแนวทิศเหนือ-ใต้ ส่วนที่เหลืออย่างละ 25.00 % วางตัวอยู่ในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ และทิศตะวันออก-ตะวันตก อันเกิดจากกลไกของรอยเลื่อนปกติ และรอยเลื่อนแนวระดับ

เขตรอยเลื่อนเมย-อุทัยธานี
            ระหว่างช่วงเวลาของการศึกษา แผ่นดินไหวจำนวนมาก (42.86 %) ที่เกิดขึ้นในเขตรอยเลื่อนเมย -

อุทัยธานี เกิดจากรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทค่อนข้างชันและอยู่ในช่วงแคบ ๆ คือระหว่าง 78.01 ถึง 79.85 องศา แผ่นดินไหวในอัตรา 28.57 % เท่ากันเกิดจากรอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ และรอยเลื่อนแนวระดับ   รอยเลื่อนส่วนใหญ่ (57.10 %) วางตัวอยู่ในแนวทิศตะวันออก-ตะวันตก  ส่วนที่เหลือ 28.60 % และ 14.30 % วางตัวในแนวทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ และทิศเหนือ-ใต้ ตามลำดับ

เขตรอยเลื่อนเถิน

แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในเขตรอยเลื่อนเถินเกือบทั้งหมด (93.40 %) เกิดจากรอยเลื่อนที่วางตัวอยู่ในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ- ตะวันตกเฉียงใต้ อันสอดคล้องกับแนวเลื่อนที่ปรากฏอยู่ในแผนที่ธรณีวิทยาทั่ว ๆ ไป รอยเลื่อนที่เหลืออีกส่วนละ 3.30 % วางตัวอยู่ในแนวทิศเหนือ-ใต้ และทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ แผ่นดินไหวส่วนใหญ่ (63.33 %) เกิดจากรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 44.96 ถึง 84.46 องศา ส่วนที่เหลืออีก 20.00 %, 10.00 % และ 6.67 % เกิดจากรอยเลื่อนย้อน  รอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ และรอยเลื่อนแนวระดับ ตามลำดับ

เขตแผ่นดินไหวแพร่

ในระหว่างช่วงเวลาของการศึกษา แผ่นดินไหวจำนวนมาก (45.00 %) ที่เกิดขึ้นในเขตรอยเลื่อนแพร่เกิดจากกลไกของรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 47.11 ถึง 80.44 องศา ส่วนที่เหลือคือ 40.00 %, 10.00 % และ 5.00 % เกิดจาก รอยเลื่อนย้อน  รอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ และรอยเลื่อนแนวระดับ ตามลำดับ   รอยเลื่อนส่วนใหญ่ (80.00 %) ในเขตนี้มีทิศทางค่อนข้างขนานกับรอยเลื่อนในเขตรอยเลื่อนเถิน ในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ- ตะวันตกเฉียงใต้ ส่วนที่เหลืออีกอย่างละ 10.00 % เป็นรอยเลื่อนที่วางตัวในแนวทิศเหนือ-ใต้ และทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้

เขตรอยเลื่อนสุโขทัย

แผ่นดินไหวส่วนใหญ่ (66.67 %) ที่เกิดขึ้นในเขตรอยเลื่อนสุโขทัย เกิดจากกลไกของรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 46.61 ถึง 57.67 องศา แผ่นดินไหวที่เหลือ (33.33 %) เกิดจากรอยเลื่อนย้อน  รอยเลื่อนเหล่านี้วางตัวอยู่ในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้

เขตรอยเลื่อนอุตรดิตถ์

แผ่นดินไหวส่วนใหญ่ (66.67 %) ที่เกิดขึ้นในเขตรอยเลื่อนอุตรดิตถ์ เกิดจากรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 44.69 ถึง 48.65 องศา ส่วนที่เหลืออีก 33.33 % เกิดจากรอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ  รอยเลื่อนส่วนใหญ่ในอัตราเท่ากันวางตัวอยู่ในแนวทิศตะวันตกเฉียงเหนือ- ตะวันออกเฉียงใต้   ส่วนที่เหลืออยู่ในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้
        ในช่วงเวลาการศึกษามีแผ่นดินไหวในเขตนี้ที่ทำประชาชนรู้สึกสั่นสะเทือนรวม 2 ครั้ง เกิดขึ้นในวันเดียวกัน คือ วันที่ 25 มิถุนายน ค.ศ. 1998 มีศูนย์กลางอยู่ใน อำเภอเมืองอุตรดิตถ์ วัดขนาดได้ 2.3 และ 3.0 ริคเตอร์ รู้สึกสั่นสะเทือนในอำเภอเมืองอุตรดิตถ์

สรุป
        จากการวิเคราะห์คลื่นแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในบริเวณภาคเหนือของประเทศไทย ระหว่าง ค.ศ. 1997-ปัจจุบัน (มกราคม ค.ศ. 2000) ณ สถานีตรวจแผ่นดินไหวเชียงใหม่ โดยอาศัยเครื่องตรวจแผ่นดินไหวระบบไอริส กับโปรแกรมดิแมส (Droznin, 1997) พบว่าพื้นที่บริเวณภาคเหนือของประเทศไทยสามารถแบ่งออกเป็นเขตแผ่นดินไหว หรือเขตรอยเลื่อนมีพลังได้จำนวน 10 เขต ได้แก่

    1. เขตเชียงแสน    2. เขตแม่ฮ่องสอน    3. เขตแม่ทา    . เขตพะเยา    5. เขตน่าน 6. เขตเมย-อุทัยธานี 7. เขตเถิน
    8. เขตแพร่    9. เขตสุโขทัย     10. เขตอุตรดิตถ์   

         ผลการวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของตัวกลางที่คลื่นแผ่นดินไหวเดินทางผ่าน (particle motion analysis) แสดงให้เห็นว่า พื้นที่ภาคเหนือกำลังได้รับผลกระทบจากการปะทะของแผ่นอินโด-ออสเตรเลีย (Indo-Australian Plate) ที่กำลังเคลื่อนที่ขึ้นมาทางเหนือ หลักฐานประการหนึ่งที่สนับสนุนแนวคิดนี้ คือ ค่าเฉลี่ยของทิศทางรอยเลื่อนในเขตภาคเหนือที่มีค่าเท่ากับ 179.8 องศา สำหรับค่าเฉลี่ยมุมเทของรอยเลื่อนเท่ากับ 56.5 องศา หมายความว่า แผ่นดินไหวในเขตภาคเหนือของประเทศไทยส่วนใหญ่ เกิดจากกลไกของรอยเลื่อนปกติ (normal-fault-type mechanism)การเกิดแผ่นดินไหวทั่วโลก

จะเกิดขึ้นในบริเวณรอยแตกของแผ่นเปลือกโลก ตามแผ่น ใหญ่และแผ่นเล็ก อีก 6 แผ่นรวมทั้งหมด 12 แผ่น ซึ่งแต่ละแผ่นนั้นรองรับประเทศใดให้ดูเทียบกับแผ่นที่ (ดูภาพที่ 7) ดังนี้

1. แผ่นยูเรเซีย  2.  แผ่นแอฟริกัน  3.  แผ่นอินโด-ออสเตรเลียน  4.  แผ่นฟิลิปินส์  5.  แผ่นฟิจิ  6.  แผ่นแปซิฟิก

7.  แผ่นนอร์ทอเมริกัน  8.  แผ่นคาริบเบียน  9.  แผ่นโคคอส   10.   แผ่นนาซกา  11.  แผ่นเซาต์อเมริกัน  12.  แผ่นแอนตาร์กติก

เครื่องมือวัดแผ่นดินไหว เรียกว่า ไซโมกราฟ(Seismograph)

หลักการสร้างเครื่องวัดแผ่นดินไหว มี 4 ระบบ

1. ระบบการสั่นสะเทือนใช้ลูกตุ้ม (Seismometer)      2. ระบบบันทึก ใส่กระดาษ (Recorder)

3. ระบบการขยาย (Magnification)                    4. ระบบเวลา (Timing)

ลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหว

1. แยกออกจากกัน เรียกว่า สเปลดดิง (spledding zone) เช่น รอยแยกกลางมหาสมุทรแอตแลนติก

2. การชนกันหรือซ้อนทับ แล้วมีบางส่วนมุดตัวลงไป บางส่วนถูกยกตัวเป็นภูเขา หรือภูเขาไฟ   เรียกว่า ซับดักชั่น (subduction zone) เช่น ตะวันออกของญี่ปุ่นกับมหาสมุทรแปซิฟิก  ฯลฯ

3. การเลื่อนแบบด้านข้าง หรือแบบเฉียง เรียกว่า ทรานสเลชั่น (translation zone) เช่น ตะวันตกของอเมริกากับมหาสมุทรแปซิฟิก

ขนาดและความรุนแรงของแผ่นดินไหว

ขนาดของแผ่นดินไหว หมายถึง จำนวนหรือปริมาณของพลังงานที่ปล่อยมาจามจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวโดยหาได้จากความสูงของคลื่น (Amplitude) ของเครื่องวัด ผู้ที่เสนอแนวความคิดนี้คือ นายซี.เอฟ. ริคเตอร์ (C.F. Richter) เพื่อเป็นเกียรติจึงใช้มาตราริคเตอร์วัดขนาดความรุนแรงของแผ่นดินไหวมีค่าตั้งแต่ 0-12

            ความรุนแรง หมายถึง การวัดจากความรู้สึกของคนและสัตว์หรืออาคารสิ่งก่อสร้าง ปัจจุบันนิยมใช้มาตราเมอร์แคลลี (Mercalli) เป็นมาตราของสหรัฐอเมริกา แบ่งเป็น 12 อันดับ

สถานีตรวจแผ่นดินไหวในประเทศไทย

        เริ่มมีการตรวจแผ่นดินไหวครั้งแรกเมื่อ พ.ศ. 2506 โดยติดตั้งเครื่องมาตรฐานคือเครื่องไซโมมิเตอร็ โดยมีหน่วยงานที่รับผิดชอบอยู่ 3 หน่วยงานคือ กรมอุตุนิยมวิทยามีอยู่ 10 สถานี, กรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ อยู่ที่ จ. เชียงใหม่, การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย 

การป้องกันและลดภัยพิบัติจากแผ่นดินไหว

ควรมีไฟฉาย กระเป๋ายา ควรศึกษาการปฐมพยาบาลเบื้องต้น รู้ตำแหน่งเปิด ปิดก๊าซ  ไม่ควรวางของหนักไว้ที่สูงเมื่อขณะแผ่นดินไหวคุมสติให้มั่นคง ถ้าอยู่ในบ้านก็ออกจากบ้าน  อยู่ห่างจากเสาไฟฟ้าแรงสูง ห้ามทำในสิ่งที่จะก่อให้เกิดเปลวไฟ ถ้าขับรถให้จอดรถ ห้ามใช้ลิฟท์โดยเด็ดขาด ถ้าอยู่ใกล้ทะเล ให้ออกไปอยู่ห่างจากทะเลโดยเร็วเมื่ออาการสั่นไหวสงบลง  ตรวจดูตัวเองว่าบาดเจ็บหรือไม่ ไม่ควรเข้าไปในตึกหรืออาคารสูง ตรวจดูท่อน้ำ  ท่อก๊าซ  สายไฟว่าเสียหายหรือไม่ ฟังข่าวสารคำแนะนำ อย่ากดน้ำล้างโถส้วม

    2. ภูเขาไฟ (Volcano)   

          เกิดจาก Magma ดันแทรกตัวออกมาสู่เปลือกโลกด้านนอก มีอุณหภูมิ 1000 ^o C ขึ้นไป ประกอบด้วยเถ้าถ่าน ก๊าซต่างๆ ไอน้ำร้อนหินหลอมเหลว (Lava)            บริเวณที่มีโอกาสเกิดภูเขาไฟ คือตรงบริเวณรอยต่อระหว่างเปลือกโลก (Ring of Fire) โดยเฉพาะบริเวณที่มีการยุบตัวของแผ่นเปลือกโลก หรือ เฉพาะบริเวณที่มีการมุดตัวแผ่นเปลือกโลกระหว่างพื้นมหาสมุทรก้นพื้นทวีป เช่น ประเทศญี่ปุ่น ใต้หวัน ฟิลิปปินส์ อินโดนีเซีย รอบๆ มหาสมุทรแปซิฟิกบริเวณเทือกเขาแอนเดส ตะวันตกของแมกซิโก ตุรกี อิตาลี และหมู่เกาะฮาวาย ฯลฯ   ก๊าซที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟได้แก่ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  (CO₂) คาร์บอนมอนนอกไซด์ (CO) ไนโตรเจน  (N₂) และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂)

รูปแบบของภูเขาไฟแบ่งออกเป็น 4 แบบ

1.  แบบกรวยกรวดภูเขาไฟหรือรูปโดม (Cinder Cone ) ลาวาจะไหลพอกสูงขึ้นเรื่อยๆ มักมีขนาดเล็ก

2.  แบบกรวยสลับชั้น (Composite Cone ) ลักษณะคล้ายแบบที่หนึ่ง ด้านข้างสูงชันมาก ฐานใหญ่ปะทุอย่างรุนแรงสลับกับการไหลของลาวา เช่น ภูเขาไฟฟูจิยามา

3.  แบบรูปโล่ (Shield Volcano ) เกิดลาวาไหลกระจายรอบๆ อย่างเร็ว พบที่หมู่เกาะฮาวาย

4.  แบบรูปแท่นหรือบะซอลท์โคนส์ (Baslt Cones) เกิดจากความเหลวที่มีลักษณะเป็นด่างไหลออกมาทำให้เกิดคล้ายที่ราบสูง ไม่พบบ่อยนัก

       ชนิดของการปะทุ (Type of Eruption)

1.  ชนิดฮาวายเอียน (Hawaiian) ลักษณะแบบปะทุเงียบมักเกิดภูเขาไฟที่เป็นรูปโล่ห์

2.  ชนิดสตรอมโบเดียน (Strombolian) เป็นการปะทุของลาวาที่มีระเบิดเป็นครั้งคราว

3.  ชนิดโวลแคเนียน (Volcanian) เป็นการระเบิดของลาวาชนิดข้นไม่เป็นของเหลว เมื่อถูกอากาศจะแข็งตัวทันทีมักระเบิดรุนแรงมีฝุ่นละออง ก๊าซ ไอน้ำ พร้อมทั้งหินร้อน การระเบิดคล้ายกับดอกกะหล่ำ มักเกิดกับภูเขาไฟชนิดรูปแท่น

4. แรงเกิดขึ้นกับภูเขาไฟสลับ เช่น ภูเขากรากาตัว คนเสียชีวิตประมาณ 36,000 คน (พ.ศ.2426)

ลักษณะภูเขาไฟที่ใกล้จะดับ

เชื่อกันว่ามีน้ำแร่ หรือน้ำผุร้อนหรือลักษณะคล้ายควันไฟพุ่งออกมา ซึ่งเรียกว่า ฟูมาโรลส์ (Fumaroles)

ประโยชน์ของภูเขาไฟ

1. ช่วยปรับระดับของเปลือกโลกให้สมดุล

2. ทำให้หินหนืดแปรสภาพให้มีความแข็งแรงมากขึ้น

3. ทำให้แร่ที่สำคัญ  เช่น เพชรและเหล็ก

4. บริเวณที่เกิดภูเขาไฟเป็นแหล่งอุมดสมบูรณ์

5.  เป็นสถานที่ท่องเที่ยว

โทษของภูเขาไฟ    ทำลายชีวิตและทรัพย์สินทั้งทางตรงและทางอ้อม

อดีตภูเขาไฟในประเทศไทย

1. ภาคเหนือพบที่  จ.ลำปาง แพร่ น่าน อุตรดิตถ์ ตาก

2. ภาคอีสานพบที่  จ.บุรีรัมย์ สุรินทร์ ทางใต้ของศรีษะเกษ

3. ภาคกลางพบที่  จ.สระบุรี

4. ภาคตะวันตกพบที่  จ.สุพรรณบุรี

5.  ภาคตะวันออกพบที่  จ.จันทบุรี

3. ภูเขา (Mountain)

       ภูเขา  หมายถึง  ส่วนที่สูงจากโลกบริเวณรอบ ๆ  ไม่เกิน  3,000 ฟุต  เป็นยอดเขาหรือเนินเขา หรือต่อกันเรียกว่าเทือกเขา

สาเหตุ  การเกิดภูเขาใช้เวลานานมากเกิดขึ้นช้าค่อย ๆ  เป็นสันนิฐานของการเกิดครั้งนี้

        1. เกิดจากเปลือกโลกถูกแรงบีบจนโค้งงอ  เช่น เทือกเขาภูพาน

        2. เกิดจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก  2 แผ่น  ทำให้เปลือกนอกยกตัวสูงขึ้นกลายเป็นภูเขา  เช่น ภูเขาหิมาลัย

        3. เกิดจากการกัดกร่อนของผิวโลกไม่เท่ากัน  คือ  ส่วนหนาก็ถูกกัดกร่อนช้า ส่วนบางก็ถูกกัดเร็วกว่า  เช่น ภูกระดึง

        4. เกิดจากการดันของแมกมา  โดยจะดันให้เปลือกโลกส่วนที่บางยกตัวสูงขึ้นหรือหินหนืดเย็นตัวก่อนไหลออกมา เช่นภูเขาหินแกรนิต

4. การกัดกร่อนและการพัดพา

                 การกัดกร่อน  หมายถึง  กระบวนการที่ทำให้เปลือกโลกเปลี่ยนแปลงและหลุดออกไป  เช่น กระแสน้ำ  กระแสลม ปฏิกิริยาเคมี อุณหภูมิ และแรงโน้มถ่วง ธารน้ำแข็ง

              การพัดพา  หมายถึง  การพัดพาของกระแสน้ำและกรวดดิน  แบ่งเป็น  3 ลักษณะ

   - พัดพาไปตามท้องน้ำ

   -  พัดพาในลักษณะสารละลาย

   - พัดพาในลักษณะสารแขวนลอย

การทับถม เกิดจากตะกอนอันเนื่องมาจากการกัดกร่อนและการพัดพา      ตะกอนใหญ่อยู่ล่างส่วนละเอียดอยู่ด้านบนลักษณะภูมิประเทศที่เกิดจากการทับถม ได้แก่

      1. ตะกอนรูปพัด เกิดจากกระแสน้ำ ไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำ ตะกอนดินดอนสามเหลี่ยมเกิดจากแม่น้ำ 2 สายไหลมารวมกัน สายหนึ่งเล็กสายหนึ่งใหญ่ ก็จะทำให้ตะกอนทับถมกันบริเวณสายเล็ก

      2.  ที่ราบน้ำท่วมถึง เกิดจากกระแสน้ำไหลผ่านที่ราบ เช่น ที่ราบลุ่มภาคกลาง

      3. สันดอน เกิดจากตะกอนขนาดต่าง ๆ  รวมกันเมื่อบริเวณนั้นมีความเร็วของกระแสน้ำลดลง

       ก. กระแสน้ำ จะทำให้เปลือกโลกกัดกร่อนมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ

     -  พื้นท้องน้ำ ถ้าท้องน้ำชันมากก็จะไหลแรง ทำให้กัดกร่อนมากขึ้น

     -  ปริมาณถ้าปริมาณกระแสน้ำมากก็จะกัดกร่อนมากขึ้น

     -  ความเร็วถ้าเร็วมากก็จะกัดกร่อนมากขึ้น

     -  ขนาดของตะกอน

     -   ความโค้งของฝั่งแม่น้ำ 

ข. กระแสลม (Wind) จะทำให้เปลือกโลกสึกกร่อนมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ ทิศทาง ความแรงสิ่งกีดขวางขนาดของตะกอน

          ภูมิประเทศที่เกิดจากการกร่อนของลม

1. ยาร์แดง(yardang) คือ ลักษณะเป็นร่องตามยาวและขนานไปตามทิศทางลมมักเกิดกับพื้นหินที่อ่อน

2. ถ้ำและหน้าผาทราย

3. เนินหิน มีลักษณะเป็นหย่อม ๆ เนื่องจากหินแข็ง

4. แอ่งเล็ก เกิดการหมุนยวนของลม

5. ลานกรวด เกิดจากการพัดพาเอาผิวส่วนบนออกไป

 การทับถมโดยลม ขึ้นอยู่กับทิศทางของลม ความแรง สิ่งกีดขวาง ขนาดของตะกอน

การพัดพาโดยลม แบ่งออกเป็น 3 ลักษณะ

1. อนุภาคแขวนลอย โดยจะพัดพาเอาฝุ่นขนาดเล็ก ๆ

2. การกลิ้งกระดอน เป็นการกลิ้งกระโดดเป็นช่วง ๆ

3.  การกลิ้งไปตามผิวพื้น เกิดทับตะกอนที่มีขนาดใหญ่

ภูมิประเทศที่เกิดจากการทับถมโดยลม

1.  สันทราย ด้านที่ปะทะลมมีความลาดชันน้อย ด้านหลังมีความลาดชัน

2. ที่ราบตะกอนลมเป็นที่ทับถมของฝุ่นละอองโดยละเอียด บางแห่งของทะเลทรายลึกหลายร้อยฟุต เนื้ออ่อนนุ่ม

ค. ปฏิกิริยาเคมี (Action) เปลือกโลกส่วนที่เป็นหินสามารถถูกสารเคมีหลายชนิดกัดกร่อน

ฝนกรด หมายถึง น้ำฝนที่มีคุณสมบัติเป็นกรดสูงกว่าน้ำฝนทั่วไปซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาของก๊าซรวมตัวกับน้ำฝน เช่น

- H₂ SO₄  (กรดซัลฟูริก) หรือ H₂ SO₃ (กรดซัลฟูรัส) เกิดจาก

2SO₂ + 2 H₂O + O₂  ====>   2 H₂ SO₄ 

2SO₂ + 2 H₂O          ====>   2 H₂ SO₃ 

- H₂ CO₃ (กรดคาร์บอนิก) เกิดจาก

CO₂  + H₂O              ====>     H₂ CO₃

- HNO ₃(กรดไนตริก) หรือ HNO₂ (กรดไนตรัส) เกิดจาก 2NO₂  + H₂O ====> HNO₃  + HNO₂    

            การทับถมที่ได้จากปฏิกิริยาเคมี

1. หินงอก เกิดจากรดคาร์บอนิก (H₂CO₃) ละลายหินปูน (CaCO₃) ได้สารละลายแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต {Ca(H CO₃) ₂  } สารละลายนี้ซึมผ่านเพดานถ้ำแล้วหยดลงพื้น เมื่อน้ำระเหยออก จะกลายเป็นหินปูนงอกขึ้นมาโดยปฏิกิริยาเคมี ดังนี้

            CO₂  (g)+ H₂O  (l)                 ===>         H₂CO₃  (l)                

                                                CaCO₃ (s)   +  H₂CO₃(l)     ====>   Ca(HCO₃) ₂  (l)                

                                                                        Ca(HCO₃) ₂   (l)          =====>  CO₂ (g)+ H₂O (g) + CaCO₃ (s)   

          2. หินย้อย เกิดจากกรดคาร์บอนิก (H₂CO₃) ละลายหินปูน (CaCO₃) ได้สารละลายแคลเซียม ไฮโดรเจนคาร์บอเนต {Ca(HCO₃)₂} สารละลายนี้ซึมผ่านเพดานถ้ำก่อนที่จะหยดลงพื้น เมื่อน้ำระเหยออกจะกลายเป็นหินปูน เกิดเหมือนกับหินงอก

ง. การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (Temperature) ทำให้เปลือกโลกมีการเปลี่ยนแปลงอย่างช้า ๆ เช่น ดินหรือหินบางชนิดไม่สามารถปรับตัวเองได้ทันโดยเฉพาะความแตกต่างของอุณหภูมิกลางวันและกลางคืนทำให้การยืดและหดตัวไม่เทากันก็จะทำให้หินแตกร้วและกร่อนในที่สุด

5.  แรงโน้มถ่วงของโลก (Gravity) สามารถทำให้เกิดการกร่อนได้โดยการปรับระดับตกจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำ

6. ธารน้ำแข็ง (Glacier) หมายถึง   กลุ่มน้ำแข็งที่วางตัวอยู่ในแถบขั้วโลกเกิดจากการเกาะตัวของหิมะ ปัจจุบันกินพื้นที่ประมาณ 10% และมีการปกคลุมอยู่ตลอดเวลา

การสึกกร่อนจากธารน้ำแข็ง เกิดขึ้นอยู่ 4 ลักษณะดังนี้

1.  การปะทะและดึง (Scoring) เกิดจากน้ำแข็งไหลไปปะทะหินทำให้แตกและถูกพัดพาไป

2.  การดึงให้หลุด (Plucking of Sappeing) เป็นการสึกที่ผิวหน้าหิน เกิดจากน้ำไหลลงไปในแนวแตกของหิน แล้วแข็งตัวทำให้หินแตก

3.  การกระแทก เกิดจากหินที่ติดไปกับก้อนน้ำแข็งขัดถูไปกับธารน้ำแข็ง

4.  การกระทบกระทั่งของอนุภาค เกิดขึ้นขณะน้ำแข็งละลายกลายเป็นน้ำที่ไหลด้วยความเร็วสูง

ภูมิประเทศที่เกิดจากการทับถมของธารน้ำแข็ง

1.       ที่ราบทีลล์ เกิดที่มีพื้นที่น้ำแข็งปกคลุมมาก เมื่อน้ำแข็งละลายก็มีการตกตะกอนสะสม

2.       มอเรนส์ เกิดที่มีพื้นที่น้ำแข็งไหลไปตามหุบเขา เมื่อน้ำแข็งละลายก็มีการตกตะกอนสะสม

3.       ที่ราบกาน้ำ (Kettles) เกิดการตกตะกอนที่ผิวน้ำแข็ง เมื่อน้ำแข็งด้านล่างละลายก็จะเป็นหลุม

4.       บ่อน้ำแข็งละลาย

7. การผุพัง  หมายถึง การเปลี่ยนแปลงอย่างใดอย่างหนึ่ง ค่อยเป็นค่อยไป เนื่องจากสภาพดินฟ้า แบ่งออกเป็น 2 ชนิด

   1.  การผุพังทางกายภาพ เป็นการเปลี่ยนแปลงจากใหญ่ไปเล็ก โดยที่องค์ประกอบภายในไม่เปลี่ยนแปลง

   2. การผุฟังทางเคมี เป็นการเปลี่ยนแปลงทั้งขนาด รูปร่าง องค์ประกอบทางเคมี เช่น หินวอก หินย้อย การผุพังของภูมิประเทศเขตร้อนชื้น

4.3.3 ผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงจากเปลือกโลก

มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงอยู่ 2 ประการ คือมนุษย์ และธรรมชาติ อิทธิพลเหล่านี้มีผลต่อมนุษย์และธรรมชาติทั้งทางตรงและทางอ้อม  เช่น  การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก   แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด อุณหภูมิเปลี่ยนแปลง การไหลหรือการตกจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำของวัตถุ คลื่นความร้อน พายุ หิมะ การเสื่อมสลายของวัตถุ การสร้างสารประกอบใหม่ การหมุนและการเคลื่อนที่ของโลก ฯลฯ  ผลที่เกิดเหล่านี้ล้วนแล้วแต่เป็นการปรับสภาพให้เข้าสู่จุดสมดุลทั้งสิ้น ดังนั้นมนุษย์เป็นผู้ที่อยู่ร่วมกับเหตุการณ์ดังกล่าวตลอดเวลา ผู้ที่จะเอาตัวรอดได้จะต้องได้รับการศึกษา มีความรู้และประสบการณ์มากที่สุด เพราะเหตุการณ์ดังกล่าวกำลังจะเกิดขึ้นแล้ว 

4.4 ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นบนโลก

            4.4.1 แม่เหล็กโลก สมัยก่อนมีการค้นพบแร่สีดำชนิดหนึ่งบริเวณแมกนีเซีย (Magnisia) ในเอเชียไมเนอร์ (Asiaminer) มีคุณสมบัติดังนี้

      1. ดูดโลหะบางชนิด เมื่อนำไปแขวนแล้วแกว่งในแนวราบ เมื่อหยุดแกว่ง ปลายทั้งสองจะอยู่แนวเหนือใต้เสมอ

     2. แร่ดังกล่าวเรียกว่า “แร่แม่เหล็ก” เมื่อนำแร่ชนิดนี้ไปถูกับโลหะหลาย ๆ ครั้ง เช่น เหล็ก (Fe) จะทำให้คุณสมบัติของเหล็กเหมือนกับข้อ 1 แร่สีดำเรียกว่า “แม่เหล็กธรรมชาติ” ได้แก่แร่แมกนีไทต์ (Magnitite) หรือ โลดสโตน (Load Stone) สูตรทางเคมี Fe₃O₄

คุณสมบัติของแร่แม่เหล็กและแม่เหล็กธรรมชาติ

1.  มี 2 ขั้ว คือขั้วเหนือ (N) และขั้วใต้ (S)

2.  ดึงดูดสารแม่เหล็กและโลหะได้

3.  เมื่อแขวนในแนวราบแล้วแกว่งจะเป็นอิสระ เมื่อหยุดจะวางตัวในแนวเหนือ - ใต้เสมอ

4.  เมื่อวางแท่งแม่เหล็ก 2 แท่ง ขั้วเดียวกันจะผลักกัน วางขั้วต่างกันจะดูดกัน

5.  เมื่อนำแม่เหล็กผ่านเข้าออกขดลวดหรือเอาขดลวดผ่านเข้าออกแม่เหล็กจะเหนี่ยวนำ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น เรียกว่า ไดนาโม

6.   อำนาจแม่เหล็กสามารถทำให้ประจุไฟฟ้าเปลี่ยนทิศทางได้

สารแม่เหล็ก  (Magnetic Substance) หมายถึง สารหรือวัตถุทั้งหลายที่ไม่ได้เป็นแม่เหล็กธรรมชาติมาก่อน เมื่อนำมาใกล้หรือถูกับแท่งแม่เหล็กธรรมชาติจะออกแรงดึงดูดหรือผลัก แบ่งออกเป็น 3 ชนิด

1. Fero Magnetic Substance เป็นสารแม่เหล็กที่ดูดกับแท่งแม่เหล็กอย่างรุนแรง เช่น Fe,Ni,Co

2. Para Magnetic Substance เป็นสารแม่เหล็กที่ออกแรงดึงดูดอย่างอ่อน ๆ เช่น Mn, Al, ออกซิเจนเหลว

3. Dia Magnetic Substance เป็นสารแม่เหล็กที่ออกแรงผลัก เช่น  P

ขั้วแม่เหล็ก  (Magnetic Pole) คือบริเวณที่แม่เหล็กแสดงอำนาจแม่เหล็กมากที่สุดอยู่ถัดบริเวณปลายขั้วมาเล็กน้อย

เส้นแรงแม่เหล็ก (Line Magnitic Force) เพื่อสะดวกในการศึกษา นักวิทยาศาสตร์กำหนดให้แรงแม่เหล็กที่เป็นเส้น ๆ เรียกว่า เส้นแรงแม่เหล็ก

มีคุณสมบัติของเส้นแรงแม่เหล็ก ดังนี้

1. เส้นแรงแม่เหล็กพุ่งออกจาก N ไป S

2.  เส้นแรงแม่เหล็กไม่ตัดกัน

3.  เส้นแรงแม่เหล็กจะหนาแน่นบริเวณขั้วทั้ง 2 ข้าง

ให้นักเรียนศึกษาจากการทดลอง  

สนามแม่เหล็ก (Magnitic field) หมายถึงบริเวณที่เส้นแรงแม่เหล็กส่งไปถึง

สนามแม่เหล็กโลก

เมื่อแม่เหล็กธรรมชาติหมุนแล้วหยุดนิ่งขั้ว N ชี้ไปทางเหนือ แสดงว่าเป็นขั้วโลกเหนือทางภูมิศาสตร์มีอำนาจแม่เหล็กโลกที่แสดงสมบัติเป็นขั้วแม่เหล็กชนิดขั้วใต้ คืออยู่ตอนเหนือของประเทศแคนนาดา ที่อ่าวอัดสัน อยู่ห่างจากขั้วโลกเหนือประมาณ 1,800 กิโลเมตร ค้นพบโดย Sir James Rose พ.ศ. 2374 และขั้วเหนือของสนามแม่เหล็กโลกจะอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกับขั้วโลกใต้ทางภูมิศาสตร์ คือ อยู่ทางตอนใต้ของประเทศออสเตรเลียรัฐเซาท์ออสเตรเลีย ห่างจากขั้วโลกใต้ประมาณ 2,700 กิโลเมตร นอกจากนี้พบว่าขั้วแม่เหล็กโลกไม่ได้อยู่คงที่จะหมุนรูปวงรีโดยเคลื่อนที่จากตะวันออกไปตะวันตก 1 รอบ ใช้เวลาประมาณ 960 ปี แนววงรีนี้เป็นฐานรูปกรวยกลม สันด้านข้างเอียงทำมุม 17 องศากับแกนภูมิศาสตร์โลก

ประโยชน์ของแม่เหล็กและสนามแม่เหล็กโลก

1. ช่วยในการหาทิศ เรียกว่า เข็มทิศ

2. ช่วยควบคุมรังสีบางอย่างไม่ให้เข้ามาบนโลก

3. ช่วยให้มนุษย์สามารถสร้างแม่เหล็กได้แล้วนำไปสร้างไฟฟ้า

4. ใช้ในการสื่อสารโทรคมนาคม

5. ทำให้แร่บางชนิดถูกเหนี่ยวนำจากแม่เหล็กโลกทำให้มีสมบัติเป็นแม่เหล็กธรรมชาติได้

สนามแม่เหล็กเกิดขึ้นได้อย่างไร    เชื่อกันว่าเป็นผลมาจาก การเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้า คือ อิเล็กตรอน (e^-)  กล่าวคือ ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เปลี่ยนไป (ความเร่ง) เกิดการสปินจึงเกิดสนามแม่เหล็กกระจายออกไปรอบ ๆ ประจุนั้น    

การเก็บรักษาแม่เหล็ก

1. ระวังอย่าให้ถูกความร้อนหรือทุบด้วยค้อน เพราะจะทำให้อำนาจแม่เหล็กเสื่อมลง

2. ห้ามใช้ผ้าห่อเพราะจะเกิดสนิม ให้ทาสีขั้วเหนือด้วยสีแดง ขั้วใต้สีน้ำเงิน

 4.4.2 ปรากฏการณ์ เอลนีโน โดย ไฝเรดา ลงพิมพ์ในวารสารจาร์พา ฉบับที่41มีนาคม-เมษายน 2541

เหตุการณ์ไฟไหม้ป่าในออสเตรเลียและอินโดนีเซีย ประกอบกับการเกิดสภาพอากาศแห้งแล้งและเกิดน้ำท่วมฉับพลันในบางแห่ง ทำให้มีการกล่าวถึง “เอลนิโน” และ “ลานินา” กันบ่อย ๆ ว่าเป็นตัวการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเอลนิโน การได้ยินได้ฟังคำนี้บางครั้งก็ชวนให้สับสนเพราะในบางแห่งออกเสียงเป็น ‘เอลนิโย’ บ้าง ‘เอล นินโย’ ก็มี ที่จริงแล้วต้องเรียกอย่างไรจึงจะถูก และที่สำคัญมันคืออะไร มีอิทธิพลต่อชีวิต ทรัพย์สิน และการทำมาหากินของเราแค่ไหน?หากเขียนว่า เอลนิโน และ ลานินา แบบที่ผมใช้อยู่นี้เป็นการเขียนตามภาษาอังกฤษ คือ El Nino และ La Nina ความจริงทั้งสองคำนี้มาจากภาษาสเปนคือ El Niñ o และ La Niñ a หากจะเขียนคำอ่านตามภาษาสเปนแล้ว El Niñ o ต้องอ่านว่า‘เอล นินโญ’ และ La Niñ a ก็ต้องอ่านว่า ‘ลา นินญา’ใช้‘ญ’ตามหลักการเขียนคำออกเสียงให้แตกต่างไปจาก‘ย’ซึ่งเป็นเสียงของ ‘Y’ หรืออีกรีเอกาในภาษาสเปน แต่สื่อมวลชนทั่วไปถ้าไม่เขียน‘เอลนิโน’แล้วก็จะเขียน‘เอลนิโย’ซึ่งผมเห็นว่า เมื่อส่วนใหญ่นิยมเขียนอย่างไร ก็จะใช้ไปตามนั้น

เด็กคริสเตียนที่เกิดใกล้วันคริสต์มาสถ้าเป็นเพศชายจะมีชื่อเล่นตามประเพณีโดยอัตโนมัติว่า El Niñ oถ้าเป็นเพศหญิงจะเรียกว่า La Niñ a ผู้อ่านคงสงสัยว่า แล้วมันเกี่ยวอะไรกับสภาพดินฟ้าอากาศล่ะ เรื่องนี้มีประวัติครับย้อนหลังไปประมาณ 1500 ปี ชาวเปรูที่อาศัยอยู่ริมทะเลฝั่งตะวันตกเฉียงเหนือของประเทศได้สังเกตุเห็นว่าในบางปีจะมีกระแสน้ำอุ่นไหลมาตามแนวชายฝั่ง พร้อมกันนั้นสภาพภูมิอากาศจะผิดปรกติไป เช่น ฝนไม่ตกในบริเวณที่เคยตกประจำแต่กลับไปตกในพื้นที่ที่แห้งแล้งกันดารซึ่งไม่ค่อยมีฝนตก ทำให้เกษตรกรเดือดร้อนไปตามๆกันปลาที่เคยมีให้ชาวประมงจับมากมายกลับมีจำนวนน้อยลง เมื่อปลาในทะเลมีน้อยลง นกซึ่งกินปลาเป็นอาหารก็พากันอพยบไปหากินถิ่นอื่นส่งผลให้มูลนกมีปริมาณน้อยและมีคุณค่าทางปุ๋ยต่ำลง คนเก็บมูลนกขายก็เดือดร้อนไปด้วยสรุปแล้วมีผลกระทบกับชาวบ้านทั้งด้านการประมงและการเกษตร เรื่องนี้จึงอยู่ในใจของชาวเปรูที่อาศัยอยู่แถบนั้นมาตลอดประมาณปีพ.ศ.2433พวกเขาก็ขนานนามกระแสน้ำอุ่นนี้ว่า El Niñ o เนื่องจากเห็นว่าถ้ามีกระแสน้ำอุ่นมา ก็จะมาในช่วงใกล้กับวันคริสต์มาสเสมอต่อมานักวิทยาศาสตร์ได้ยืมชื่อเอลนิโนมาใช้ โดยใช้ในความหมายที่กว้างขึ้นและโยงใยไปถึงสภาพอากาศทั่วโลกจากนั้นยังมีการตั้งชื่อ ‘ลานินา’ ขึ้นมาสำหรับเรียกปรากฏการณ์ที่กลับกันกับเอลนิโนเราทราบแล้วว่าเอลนิโนเป็นชื่อเรียกปรากฏการณ์เกี่ยวกับกระแสน้ำอุ่น ลานินาจึงเป็นชื่อเรียกปรากฏการณ์เกี่ยวกับกระแสน้ำเย็น

ความหมายของ เอลนิโน

พื้นโลกรับความร้อนจากดวงอาทิตย์ได้ไม่เท่ากัน บริเวณเส้นศูนย์สูตรจะรับความร้อนมากกว่าขั้วโลกเหนือและใต้มากมาย น้ำทะเลและอากาศจะเป็นตัวพาความร้อนออกจากเส้นศูนย์สูตรไปยังขั้วโลกทั้งสอง ดูภาพที่1จะเห็นว่ามีวงจรการถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นอย่างไร วงจรถ่ายเทความร้อนนี้ฝรั่งเรียกว่า CONVECTION CELL

       ความร้อนเป็นพลังงานที่ทำให้เกิด CONVECTION CELL โดยน้ำทะเลที่ผิวมหาสมุทรจะร้อนขึ้นจนระเหยกลายเป็นไอขึ้นไป น้ำอุ่นข้างล่างผิวน้ำและใกล้เคียงจะเข้ามาและกลายเป็นไออีก เป็นเหตุให้มีการไหลทดแทนของน้ำและอากาศจากที่เย็นกว่าไปสู่ที่อุ่นกว่า เกิดเป็นวงจรระบายความร้อนและความชื้นออกไปจากโซนร้อนอย่างต่อเนื่องในภาวะปรกติโซนร้อนที่กล่าวถึงนี้ คือบริเวณแนวเส้นศูนย์สูตรทางตะวันตก ของมหาสมุทรแปซิฟิก ได้แก่บริเวณหมู่เกาะอินโดนีเซียและออสเตรเลีย ลักษณะนี้ทำให้มีลมพัดจากทางภาคตะวันออกเฉียงเหนือและภาคตะวันออกเฉียงใต้ของมหาสมุทรแปซิฟิกมาหาแนวเส้นศูนย์สูตรทางแปซิฟิกตะวันตก คนเดินเรือใบในอดีตรู้จักลมนี้ดีโดยเฉพาะชาวจีนเพราะได้อาศัยลมนี้ ในการเดินทางมาค้าขายหรือหอบเสื่อผืนหมอนใบมายังเอเชียใต้ ลมนี้คือลมสินค้านั่นเองลมสินค้าได้พัดน้ำให้ไหลตามมาด้วย จากการสำรวจทางดาวเทียมพบว่าน้ำทะเลแถวอินโดนีเซียมีระดับสูงกว่าทางฝั่งเปรูประมาณครึ่งเมตร ซึ่งทางฝั่งเปรูนั้น เมื่อน้ำทะเลชั้นบนที่ร้อนได้ไหลมาทางตะวันตกตามแรงลมแล้วน้ำทะเลด้านล่างซึ่งเย็นกว่าก็จะลอยขึ้นมาแทนที่ หอบเอาแพลงตอนซึ่งเป็นอาหารปลาลอยขึ้นมาด้วย ทำให้ท้องทะเลย่านนี้มีปลาเล็กปลาใหญ่ชุกชุม เมื่อมีปลาชุกชุมก็ทำให้มีนกซึ่งกินปลาเป็นอาหารชุกชุมไปด้วย เกิดอาชีพเก็บมูลนกขายอย่างเป็นล่ำเป็นสันขึ้นมาส่วนทางแปซิฟิกตะวันตกนั้น เมื่อมีนำอุ่นที่ถูกลมพัดพามาสะสมไว้จนเป็นแอ่งใหญ่จึงมีเมฆมากฝนตกชุกอากาศบริเวณนี้จึงร้อนชื้นที่บอกว่าน้ำทะเลร้อนและเย็นนั้น ตามปรกติก็จะร้อนและเย็นประมาณ 30 และ 22 องศาเซลเซียส ตามลำดับ 

          เมื่อเกิดเอลนิโน ลมสินค้าจะมีกำลังอ่อนลงทำให้ไม่สามารถพยุงน้ำทะเลทางแปซิฟิกตะวันตกให้อยู่ในระดับสูงกว่าอย่างเดิมได้ น้ำอุ่นจึงไหลย้อนมาทางตะวันออก แอ่งน้ำอุ่นซึ่งเปรียบได้กับน้ำร้อนในกระทะใบใหญ่ซึ่งเคยอยู่ชิดขอบตะวันตกของมหาสมุทรแปซิฟิกจึงเคลื่อนไปทางทิศตะวันออก การลอยตัวของน้ำเย็นจากก้นทะเลจึงมีน้อยมีผลทำให้น้ำด้านแปซิฟิกตะวันออกอุ่นขึ้น ทีนี้ก็เกิดวงจรแบบงูกินหางขึ้น คือ น้ำทะเลยิ่งร้อน ลมสินค้าก็ยิ่งอ่อน…ลมสินค้ายิ่งอ่อนน้ำทะเลก็ยิ่งร้อน นี่เป็นปัจจัยให้แต่ละครั้งที่เกิดเอลนิโน แอ่งนำอุ่นจะขยายใหญ่ขึ้นและใหญ่ขึ้นทุกครั้งไปแอ่งน้ำอุ่นเฉพาะส่วนที่เป็นใจกลางของเอลนิโน ที่เกิดขึ้นระหว่างปีก่อนกับปีนี้นั้นมีขนาดใหญ่กว่าประเทศอเมริกาเสียอีกอุณหภูมิที่ใจกลางก็สูงขึ้นเรื่อย ๆ ตอนนี้สูงกว่าอุณหภูมิปกติเฉลี่ยไม่ต่ำกว่า 5 องศาแล้ว

การที่ตำแหน่งของแอ่งนำอุ่นขยับออกไปอยู่กลางมหาสมุทรเช่นนี้ทำให้เกิด CONVECTION CELL ขึ้น 2 วงจรดังภาพที่ 23 จะเห็นว่ารูปแบบการรวมตัวของเมฆไม่เหมือนเดิม ทิศทางลมและการไหลของกระแสน้ำอุ่นแตกต่างไปจากเดิมมีผลให้สภาพอากาศเปลี่ยนแปลงผิดไปจากปรกติมาก และเนื่องจากการหมุนเวียนของอากาศในชั้นบรรยากาศเปลี่ยนแปลงไป เอลนิโนจึงมีผลกระทบสภาพภูมิอากาศของโลกทั้งหมด ไม่แต่เฉพาะบริเวณมหาสมุทรแปซิฟิกเท่านั้นดังนั้นคำว่า เอลนิโน ที่นักวิทยาศาสตร์ยืมจากชาวเปรูมาใช้จึงมีความหมายขยายวงครอบคลุมบริเวณน้ำอุ่นทั้งหมดในมหาสมุทรแปซิฟิก มิใช้เฉพาะที่ชายทะเลของเปรู ปรากฏการณ์นี้มีอีกชื่อหนึ่งว่า ‘Warm Event’ แต่ชื่อนี้ไม่ติดตลาดเท่าเอลนิโนปรากฏการณ์ที่น้ำทะเลร้อนขึ้นผิดปรกตินี้มีขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงความดันบรรยากาศระดับผิวน้ำทะเลที่บริเวณด้านตะวันออกกับด้านตะวันตกของมหาสมุทรแปซิฟิก ในทศวรรษต้นๆของศรรตวรรษที่ 20(ค.ศ.)เซอร์กิลเบอร์ตวอล์คเกอร์พบว่า ค่าของความดันบรรยากาศที่ระดับผิวน้ำทะเล ณ เมืองดาร์วินซึ่งอยู่ทางตอนเหนือของประเทศออสเตรเลียจะสลับสูงต่ำกับค่าความดันที่ตาฮิติ เมื่อความดันที่ตาฮิติสูงความดันที่ดาร์วินก็จะต่ำและถ้าความดันที่ตาฮิติต่ำความดันที่ดาร์วินก็จะสูง กลับกันแบบนี้ ปรากฏการณ์นี้มีชื่อว่าSothernOscillationหรือENSO(เอ็นโซ)ดังนั้นจึงมีนักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งเรียกปรากฏการณ์นี้ ว่า ‘เอ็นโซ’ แทนที่จะเรียกเอลนิโนแต่ชื่อนี้ก็ไม่ติดตลาดเช่นกันและก็มีนักวิทยาศาสตร์บางกลุ่มนำคำทั้งสองมารวมกัน เรียกเป็น‘ElNino-Southern Oscillation’ไปเสียเลยอย่างไรก็ตามชื่อนี้แม้จะให้ความหมายชัดเจน แต่ก็รุ่มร่าม คำว่า เอลนิโน หรือ เอลนิลโย จึงเป็นชื่อที่ได้รับความนิยมใช้กันทั่วไปยังไม่มีไครตอบได้ว่าเอลนิโนเกิดขึ้นจากอะไร ทราบแต่เพียงว่าเมื่อเอลนิโนเกิดขึ้นแล้วมีอะไรเกิดขึ้นตามมาบ้างเอลนิโยสลายตัวไปได้อย่างไร และนักวิทยาศาสตร์ก็กำลังสงสัยอยู่ว่าเอลนิโนมีความสัมพันธ์กับ‘Global Warming’และปรากฏการณ์เรือนกระจกหรือไม่

ถึงคราวเรื่องผลกระทบจากเอลนิโนและลานินา ก่อนจะเข้าเรื่องของผลกระทบ ขอย้อนไปกล่าวถึงเรื่องสาเหตุที่ทำให้เกิดเอลนิโนก่อนเพราะมีแนวคิดประการหนึ่งที่ผมเห็นว่าต้องนำเสนอ ได้แก่แนวคิดเรื่องปริมาณความร้อนที่ทำให้เกิดเอลนิโนได้ และที่มาของความร้อนดังกล่าวการที่จะทำให้น้ำทะเลในโลกมีอุณหภูมิสูงขึ้นตามปรากฏการณ์เอลนิโนที่เกิดระหว่างปี พ.ศ. 2540-2541 นี้ นักวิทยาศาสตร์ที่ห้องปฏิบัติการสิ่งแวดล้อมทางทะเลภาคพื้นแปซิฟิคของสหรัฐอเมริกาได้คำนวณว่าจะต้องใช้พลังงานถึง35,000ล้านล้านล้านจูล หรือเทียบได้กับพลังงานจากระเบิดนิวเคลียร์แบบระเบิดไฮโดรเจนที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่มนุษย์สร้างได้ถึง 400,000ลูกถึงถ้าจะใช้พลังงานไฟฟ้า ก็ต้องมีโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่สุดถึง 1,500,000 โรง ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ว่ากิจกรรมของมนุษย์จะเป็นสาเหตุอย่างฉับพลันของเอลนิโน เมื่อเป็นเช่นนี้การทดลองระเบิดนิวเคลียร์ของ ฝรั่งเศส จำนวน 6 ครั้งระหว่างกันยายน 2538 ถึงมกราคม2539ที่หมู่เกาะโพลีนีเชียซึ่งเป็นอาณานิคมของฝรั่งเศษและอยู่ในทะเลจีนใต้ ใกล้ๆ กับเกาะฟิจิ คงไม่เป็นสาเหตุให้เอลนิโนปี 2540/2541 เป็นเอลนิโนที่ร้อนที่สุดไปได้เคยมีแนวคิดว่าเอลนิโนอาจจะมีความสัมพันธ์กับการระเบิดของภูเขาไฟโดยเฉพาะอย่างยิ่งการระเบิดของภูเขาไฟ Chichonในเม็กซิโกในปีพ.ศ. 2525 และภูเขาไฟปินาตูโบในฟิลิปปินส์ในปี พ.ศ. 2534 ซึ่งเป็นปีที่มีเอลนิโนด้วย แต่จากการศึกษาอย่างละเอียดรวมทั้งนำเอาข้อมูลการระเบิดของภูเขาไฟอื่น ๆ มาร่วมวิเคราะห์ด้วย ทำให้พบว่าความสอดคล้องที่เห็นใน 2 ปีนี้เป็นเพียงความบังเอิญเท่านั้นอย่างไรก็ตาม     ปรากฏการณ์ที่เกิดเป็นครั้งคราวย่อมไม่ใช่สาเหตุอันแท้จริง   เพราะเอลนิโนมีประวัติมายาวนานเกินร้อยปีแล้วในปี2516มีการศึกษาบริเวณความดันอากาศสูงเหนือระดับน้ำทะเล และพบว่าในมหาสมุทรแปซิฟิกแถบซีกโลกใต้ใกล้ชายฝั่งทะเลของทวีปอเมริกาใต้มีการระเหยน้ำมากที่สุด เมื่อทำเป็นแผนที่แล้วนำมาซ้อนทับกับแผนที่แสดงอุณหภูมิของน้ำทะเลระดับลึก ในมหาสมุทรแปซิฟิกพบว่าบริเวณสันเขากลางมหาสมุทร Oceanic Ridge) เป็นบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงกว่าบริเวณอื่น ๆ ซึ่งน่าจะเป็นแหล่งระบายความร้อนจากใต้พื้นผิวโลกสู่มหาสมุทรและความร้อนปริมาณมหาศาลเหล่านี้เองอาจเป็นตัวการสำคัญทำให้อุณหภูมิของผิวน้ำทะเลบริเวณเส้นศูนย์สูตร ของมหาสมุทรแปซิฟิกแตกต่างกันมาก ถ้าข้อสันนิษฐานนี้เป็นจริงก็น่าจะมีคำถามต่อไปว่า เพราะเหตุใดจึงต้องมีการระบายความร้อนออกมาจากใต้เปลือกโลกที่บริเวณกลางมหาสมุทรด้วย เรื่องนี้นักวิทยาศาสตร์ชื่อ Howellกล่าวว่าเนื่องจากเปลือกโลกบริเวณมหาสมุทรมีความหนาแน่นประมาณ 3 ตันต่อลูกบาศก์เมตร  และเปลือกโลกภาคพื้นทวีปมีความหนาแน่ประมาณ 2.7 ตันต่อลูกบาศก์เมตร การที่เปลือกโลกจะลอยตัวอย่างสมดุลบนหินหนืด(isostacy) ได้นั้นจะต้องมีความหนาและบางแตกต่างกัน กล่าวคือเปลือกโลกที่มีความหนาแน่นมากจะต้องบางและไม่หยั่งรากลึกลงไปในหินหนืด แต่เปลือกโลกภาคพื้นทวีปมีความหนาแน่นน้อยกว่า จึงต้องหยั่งรากลึกลงไปในหินหนืดมากกว่าตามหลักการสมดุลของการลอยตัว บนหินหนืดดังนั้นเปลือกโลกบริเวณมหาสมุทรจึงบางและเป็นจุดเดียวที่จะเกิดการพาความร้อน จากใต้เปลือกโลกขึ้นมาระบายออกสู่น้ำในมหาสมุทรซึ่งมีความจุความร้อนจำเพาะสูงมากพอที่จะรับการระบายความร้อนเหล่านั้น ถ้าข้อสันนิษฐานนี้ เป็นความจริงก็น่าจะมีคำถามต่อไปว่า เพราะเหตุใดจึงต้องมีการระบายความร้อนออกมามากจนเป็นสาเหตุของอุณหภูมิแตกต่างกันอย่างมากในช่วงเวลาทุก 4-5ปีในเรื่องนี้Hamblin and Christiansen (1995), Howell (1995) กล่าวถึงธรณีแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก(PlateTectonic) ว่าการระเบิดของหินละลายใต้เปลือกโลกบริเวณสันเขากลางมหาสมุทร ซึ่งสืบเนื่องมาจากการที่แก่นในของโลก ซึ่งเป็นของแข็งหมุนรอบตัวเองคลาดตำแหน่งจากศูนย์กลางเดิมที่เคยหมุนรอบอยู่เป็นประจำ เนื่องจากแก่นในของโลกเป็นของแข็งและแก่นนอกของโลกเป็นของเหลว เมื่อโลกหมุนรอบตัวเองการหมุนรอบตัวเองของเปลือกโลกและแก่นโลก จะไม่สอดคล้องกันตลอดเวลาเพราะโลกมิได้เป็นของแข็งทั้งก้อนจึงก่อให้เกิดการคลาดตำแหน่งจากศูนย์กลาง และเกิดการผลักดันหินละลายให้ปะทุขึ้นในบริเวณที่สามารถปะทุขึ้นมาได้ซึ่งบริเวณนั้นควรเปราะบางที่สุดและรับการระบายความร้อนได้มากที่สุด เช่น บริเวณสันเขากลางมหาสมุทรและสิ่งนี้อาจเป็นปัจจัยสำคัญ ที่ทำให้อุณหภูมิของน้ำในมหาสมุทรแปซิฟิกแตกต่างกันถึง  6   องศาเซลเซียสจนเป็นปัจจัยเสริมกับความผันผวนของอากาศในซีกโลกใต้และผนวกกับการอ่อนกำลังลงของลมสินค้าทำให้เกิดปรากฏการณ์เอลนิโนอย่างรุนแรงถ้าข้อสันนิษฐานนี้เป็นจริง ก็ชวนให้สงสัยอีกว่ามีกลไกอะไรที่ถ่ายเทความร้อนออกไปจากน้ำทะเล จนเป็นเหตุให้เกิดลานินาแต่ลานินาก็อาจจะเกิดจากการไหลของน้ำเย็นมาทดแทนน้ำอุ่นซึ่งมีการระเหยขึ้นไปมากตามวัฏจักรปรกติก็ได้

ผลกระทบจากปรากฏการณ์เอลนิโน

ผลกระทบที่เด่นชัดจากปรากฏการณ์เอลนิโนคือ ความแห้งแล้งที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและยาวนานเริ่มตั้งแต่บางส่วนของทวีปแอฟริกาเอเชีย ออสเตรเลีย ไปจนถึงฮาวาย และความชุ่มชื้นอย่างผิดปกติ เช่นมีพายุเฮอริเคนพัดเข้าสู่ชายฝั่งของทวีปอเมริกาเหนือตอนใต้จนถึงอเมริกาใต้มากกว่าปรกติ จนเป็นสาเหตุของการเกิดอุทกภัย จึงอาจจะกล่าวได้ว่าผลกระทบโดยตรงของเอลนิโนในเชิงลบคือภัยแล้ง อุทกภัย และวาตะภัย จากภัยทั้งสามนี้ยังแตกลูกแตกหน่อออกไปอีกหลายภัยขอยกฮาวายเป็นตัวอย่าง ปกติที่ฮาวายนั้นมีปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยสูงถึง 3.2 เมตรต่อปีและโดยทั่วไปก็ไม่ต่ำกว่า15นิ้วต่อปีแต่จนถึงเดือนเมษายนปีนี้มีฝนตกยังไม่ถึงครึ่งนิ้ว ทางรัฐต้องออกคำสั่งให้ประชาชนช่วยกันประหยัดน้ำลง10%ประชาชนในบางพื้นที่ต้องปันน้ำกันใช้ เกษตรกรเดือดร้อนหนักเพราะไม่มีน้ำรดต้นไม้เจ้าหน้าที่ของรัฐกล่าวว่าถ้าสภาวะเป็นเช่นนี้ไปอีก2เดือนฮาวายจะตกอยู่ในภาวะฉุกเฉินร้ายแรง นอกจากนี้ฮาวายยังประสบปัญหาไฟไหม้ป่าอีกซึ่งเผาผลาญป่าไปกว่า6พันไร่ประชาชนเดือดร้อนกว่า3 พันครัวเรือนประเทศไทยประสบปัญหาเช่นเดียวกับประเทศเพื่อนบ้านในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และออสเตรเลีย คือประสบปัญหาภัยแล้งและอากาศร้อน เกษตรกรในออสเตรเลียเคยประสบปัญหากับความแห้งแล้งเพราะเอลนิโนมาแล้วหลายครั้งจึงมีการเตรียมตัวรับมือกับเอลนิโนปี 2540/2541 ได้ดี โดยการลดพื้นที่เพาะปลูกลง เปลี่ยนชนิดของพืชที่เพาะปลูกและขายสัตว์เลี้ยงไปเพื่อลดความสูญเสียให้เหลือน้อยที่สุด หากเกษตรกรของไทยไม่ติดตามข่าวเรื่องสภาพภูมิอากาศหรือประมาทไม่เตรียมการล่วงหน้า ก็จะประสบปัญหาขาดทุนหนักเมื่อต้นข้าวหรือพืชที่ปลูกไว้แล้งตายคานาคาไร่ทวีปเอเชียโดยส่วนใหญ่ประสบกับความแห้งแล้งและอากาศร้อนอบอ้าว เอเชียตะวันออกเฉียงใต้พบกับความแห้งแล้งที่สุดในรอบ50ปี ฟิลิปปินส์ อินโดนีเซีย มาเลเซีย อินเดีย ได้รับผลกระทบทำให้ผลิตข้าวได้น้อยสำหรับประเทศไทยความแห้งแล้งมีผลกระทบกับข้าวโพดมากกว่าข้าว  ความแห้งแล้งที่เกิดขึ้นอย่างยาวนานทำให้ป่าติดไฟได้ง่ายเมื่อมีไฟไหม้ป่าจึงดับได้ยากมากซึ่งไฟที่ไหม้ป่า ส่วนใหญ่แล้วต้นกำเนิดไฟไม่ได้เกิดเองจากธรรมชาติมักจะเป็นด้วยน้ำมือคนเสียทั้งสิ้นทั้งด้วยความเผลอเรอ และตั้งใจดังไฟป่าที่อุทยานแห่งชาติห้วยขาแข้ง เขาใหญ่และพลุโต๊ะแดงรวมๆแล้วปีนี้ไทยเสียพื้นที่ป่าไปเพราะไฟไหม้ประมาณสองสามหมื่นไร่ วิธีการเดียวที่ประเทศเรานำมาใช้ดับไฟป่าคือถางป่าที่ยังไม่ไหม้ให้เป็นพื้นที่กันชน ไม่มีสารดับเพลิงสำหรับใช้ดับไฟป่าโดยเฉพาะไม่มีเครื่องบินโปรยสารดับเพลิงหรือบรรทุกระเบิดน้ำ มีแต่มีด จอบ และเสียม เวลาของบประมาณแผ่นดินคงไม่มีใครเห็นความสำคัญในเรื่องนี้ เครื่องมือดับไฟของเราจึงมีแต่ของโบราณ ๆเฉพาะไฟป่าในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้รวมแล้วก็หลายร้อยแห่ง ไฟป่าในอินโดนีเซียเป็นไฟป่าที่มีอายุการเผาผลาญยาวนานหลายเดือน เกิดควันไฟแพร่กระจายไปปกคลุมหลายประเทศ ได้แก่ สิงคโปร์ มาเลเซีย บรูไน ไทย และฟิลิปปินส์ มีผู้ป่วยและเสียชีวิตเนื่องจากควันไฟหลายรายประเทศไต้หวันและจีนรับพายุเฮอริเคน ‘ลินดา’ ไปเต็ม ๆ ความรุนแรงอยู่ในระดับเกินF5แบบที่เห็นในหนังเรื่องทวิสเตอร์ลินดามีความเร็วลมที่ศูนย์กลาง 220 ไมล์ต่อชั่วโมง นักอุตุนิยมวิทยายังเห็นว่าพายุนี้รุนแรงเกินระดับF5ซึ่งเป็นระดับสูงสุดที่ได้ตั้งไว้จึงมีการเสนอให้ตั้งระดับใหม่ F6 ขึ้นมา ลินดาเป็นพายุไต้ฝุ่นที่รุนแรงที่สุดของเอเชียตะวันออกมีผู้เสียชีวิตทั้งในจีนและไต้หวันรวม43 คน พม่าก็ถูกพายุฝนกระหน่ำเช่นกันจนน้ำท่วมหนักที่สุดในรอบ 30 ปี ประชาชนพม่ากว่า 5 แสนคนกลายเป็นคนไร้ที่อยู่อาศัยจีนก็ใช่ว่าจะพบแต่พายุเท่านั้น จีนยังพบกับความแห้งแล้งในระหว่างเดือนสิงหาคมถึงกันยายนปีที่แล้วด้วย แม่น้ำแยงซีของจีนถึงกับแห้งขาดตอนไปจนเรือขนส่งแล่นไม่ได้ 137 แห่ง แต่ก็ยังนับว่าโชคดีที่ระยะเวลาที่ประสบกับความแห้งแล้งมีไม่นานนัก

ยุโรปโชคดีไม่ได้รับผลกระทบโดยตรง ส่วนทวีปอเมริกาทั้งเหนือและใต้ต้องพบกับภาวะสุดโต่ง 2 ด้านคือขาดน้ำกับมีน้ำมากไป ในสหรัฐอเมริกา รัฐแคลิฟอเนียร์เจอพายุหนักสุด ฝนตกชั่วโมงละ 1 นิ้ว ตามด้วยโคลนถล่ม คนแคลิฟอร์เนียเดือดร้อนกันทั่วหน้าในขณะที่คนชิคาโกยิ้มแย้มแจ่มใส นิยมไปปิคนิคและเดินชอปปิ้งกันมากขึ้นเพราะอากาศอบอุ่นท้องฟ้าแจ่มใสไม่หนาวจนเก็บคนไว้ในบ้านแบบช่วงเดียวกันของปีก่อน ๆ ส่วนในอเมริกาใต้ เปรูกับเอกวาดอร์เจอพายุไม่แพ้แคลิฟอร์เนีย น้ำท่วมหนัก ถนนและสะพานขาด นับแต่ธันวาคมปีที่แล้วมีคนตาย

ไปกว่า 300 คน ต้องอพยพโยกย้ายถิ่นฐานกว่า 250,000 คน ที่ชิมโบเตซึ่งเป็นศูนย์กลางการประมงของเปรูมีรายงานว่าปกติเปรูเคยจับปลาพวกแองโชวีน้ำเย็น (cold-water anchovy) ได้วันละ 25 ล้านตันแต่ตอนนี้เหลือเพียงวันละ5ล้านตันเพราะน้ำอุ่นจากเอลนิโนเข้ามาทำให้ฝูงปลาแองโชวีน้ำเย็นอพยพหนีไป นับว่าเปรูสูญเสียรายได้ไปจำนวนมหาศาลเมื่อปลาไม่มีนกกินปลาก็ไม่มา จึงทำให้เปรูขาดรายได้จากการขายปุ๋ยฟอสเฟตจากมูลนกทะเลซ้ำอีกเป็นมูลค่ามหาศาลเช่นกันเหตุการณ์เช่นนี้มีผลกระทบต่อการผลิตอาหารเลี้ยงประชากรโลกทั้งโดยตรงและโดยอ้อมเนื่องจากปลาเป็นอาหารโดยตรง และปลาป่นเป็นอาหารสัตว์ที่เป็นแหล่งโปรตีนสำคัญของโลกเอกวาดอพบกับปัญหาโคลนถล่ม โชคร้ายหนักขึ้นไปอีกที่โคลนถล่มนั้นเกิดขึ้นในบริเวณท่อส่งน้ำมันสายใหญ่สุดของประเทศ ทำให้เกิดการระเบิด เผาน้ำมันไปเปล่าๆ 80 บาเรล และไหลลงสู่แม่น้ำอีก 8,000 บาเรล เกิดปัญหามลพิษตามมาอีกไม่รู้เท่าไรรัฐบาลเอกวาดอคาดว่าจะต้องใช้เงินถึง  8  หมื่นล้านบาทมาซ่อมแซมหายนะครั้งนี้ในขณะที่เปรูกับเอกวาดอร์เจอพายุหนัก ทางบราซิล เวเนซูเอลา และโคลัมเบียกลับประสบภาวะแห้งแล้งทั้งๆที่ประเทศก็อยู่ติดๆกันนั่นเอง โคลัมเบียก็เจอปัญหาไฟไหม้ป่าหลายแห่ง น้ำไม่พอสำหรับการเกษตร คาดว่าผลผลิตจากการเกษตรปีนี้จะลดลง7%เวเนซูเอลามีน้ำไม่พอผลิตกระแสไฟฟ้า บราซิลพบกับความแห้งแล้งที่สุดในรอบ 25 ปี เกิดไฟไหม้ป่าลุกลามเข้าไปถึงเขตป่าดึกดำบรรพ์ในลุ่มน้ำอเมซอนซึ่งปรกติเป็นเขตป่าฝน ทำให้พื้นที่ป่าเสียหายไปกว่า 5 แสนตารางกิโลเมตรจากพื้นที่ป่าทั้งหมด 5.2 ล้านตารางกิโลเมตร และที่ชิลีก็พบปัญหาปลาน้ำเย็นอพยพหนีน้ำอุ่นเช่นเดียวกับเปรูดังนั้น เมื่อเกิดปรากฏการ์เอลนิโน ข้อควรระวังหลัก ๆ       ก็ได้แก่ พายุ น้ำท่วม ความแห้งแล้ง สำหรับประเทศไทยควรเตรียมตัวรับมือกับประการหลังมากที่สุด แต่ถ้าเกิดลานินา ก็ต้องระวังเรื่องพายุและน้ำท่วม เพราะจะเกิดพายุไต้ฝุ่นจากมหาสมุทรอินเดียมาเข้าไทยบ่อยมาก มีหลายประการที่หน่วยงานของรัฐบาลต้องเป็นผู้ดำเนินการได้แก่ประกาศเตือนประชาชนแต่เนิ่นๆให้ทราบว่าจะมีปรากฏการณ์เอลนิโนหรือลานินาเกิดขึ้น ทำโครงการกักเก็บน้ำให้พอเพียงแก่การเกษตรและผลิตกระแสไฟฟ้าทำโครงการประหยัดพลังงาน จัดอบรมเกษตรกรเพื่อรับมือกับภัยแล้งเตรียมการป้องกันไฟป่าและจัดเตรียมอุปกรณ์ดับไฟป่าให้มีผลพร้อมที่จะดับไฟได้อย่างน้อย 10% ของพื้นที่ป่าทั้งหมด ร่างกฎหมายประกันภัยน้ำท่วม เป็นต้น

ความจริงเอลนิโนไม่ได้ทำให้อากาศร้อนอย่างเดียว ยังทำให้บางพื้นที่ในประเทศทางซีกโลกเหนือมีความหนาวเย็นและมีหิมะตกหนักกว่าปรกติด้วย เช่นที่ประเทศเกาหลีเหนือนอกจากภัยที่กล่าวมาแล้วยังมีภัยทางอ้อมต่างๆอีกซึ่งเป็นผลมาจากน้ำและอากาศมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นหรือไม่ก็เพราะแล้งไปหรือชื้นไป พอจะรวบรวมได้ดังนี้

1. สัตว์ทะเลมีโอกาสสูญพันธุ์สูงมาก เมื่อเกิดภาวะเอลนิโนการไหลของกระแสน้ำอุ่นผิดทิศทางไป ซึ่งกระทบกระเทือนต่อการ ขยายพันธุ์ของปลาและแหล่งอาหารมาก เราคงได้ยินข่าวฝูงปลาวาฬว่ายไปเกยตื้นบ่อยๆ เพราะหลงทิศทางน้ำ ต้นปีนี้ปลาวาฬ เกยตื้นที่ไอร์แลนด์หลายครั้ง ชาวไอร์แลนด์ก็ดีใจหาย ได้ตั้งหน่วยอาสาสมัครช่วยกันจูงปลาวาฬกลับเข้าไปในทะเล นกต่าง ๆ ที่อาศัยปลาเป็นอาหารก็กำลังมีจำนวนน้อยลง เช่น นกเพนกวิน

2.  สัตว์ป่าต้องพบกับภาวะแห้งแล้งเช่นกัน หาอาหารได้ยากขึ้น และล้มตายมากมายด้วยไฟป่า

3. เกิดเชื้อโรคสายพันธุ์ใหม่ ความจริงนักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจนักแต่ก็มีโอกาสเป็นไปได้สูงที่เชื้อโรคสายพันธุ์ใหม่จะเกิดขึ้น เพราะอากาสร้อนกว่าปรกติอย่างยาวนาน ที่ไต้หวันมีผู้เสียชีวิตจากการแพร่ระบาดของโรคไวรัสในลำไส้ไปแล้ว 30 คน ไวรัสตัวนี้ถูกเรียกว่าเป็นไวรัสลึกลับ ในขั้นต้นพบว่ามักแพร่ระบาดในเด็กอายุต่ำกว่า 5 ปี ทางการไต้หวันต้องอาศัย ผู้เชี่ยวชาญจากศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคระบาดของสหรัฐอเมริกามาช่วยตรวจหาสาเหตุการแพร่ระบาด ต้นเดือน มิถุนายนนี้แพทย์ไต้หวันรายงานว่ามีเด็กทารกทั่วไต้หวันติดเชื้อไวรัสดังกล่าวนี้ไม่น้อยกว่า 200,000 คนแล้ว รัฐบาลสิงคโปร์ ประกาศเตือนประชาชนให้ระวังว่าจะติดโรคนี้มาจากไต้หวัน

4. แมลงและสัตว์ขนาดเล็กซึ่งเป็นพาหะของโรคต่าง ๆ ทวีจำนวนมากขึ้น พบว่ามีโรคเก่า ๆ ที่คิดว่าปราบราบคาบ ไปแล้วกลับคืนชีพมาอีกอย่างน่าประหลาดใจ เช่น อาเยนตินาและปากีสถานพบกับการกลับมาอีกครั้งของโรคมาลาเรีย อินเดียก็ พบกับอหิวาตกโรค ในไทยเราก็พบว่ามีผู้เป็นโรคทั้งสองเหมือนกันตามแนวชายแดน โรคที่ควรระวังนอกจากนี้คือ ไทฟอย กาฬโรค และโรคอื่น ๆ ที่มีแมลงเป็นพาหะแมลงศัตรูพืชเพิ่มจำนวนขึ้น ที่เนวาดาพบว่ามีตั๊กแตนยั้วเยี้ยไปหมด เพราะสภาพอากาศเอื้ออำนวยต่อการขยายพันธุ์ ที่แคลิฟอเนีย์พบว่ามีสปอร์เชื้อราแพร่กระจายในอากาศมากเนื่องจากอากาศเย็นและชื้น มีผลทำให้คนที่เป็นโรคภูมิแพ้มีอาการ กำเริบขึ้นและทรมาน

5. เครื่องบินตก เรื่องนี้นักวิทยาศาสตร์ไม่ยืนยัน แต่คาดว่ามีโอกาศเป็นไปได้สูง เพราะความร้อนทำให้อากาศเบาบาง และเกิดหลุมอากาศได้  และระยะนี้ก็มีเครื่องบินตกบ่อยโดยไม่ทราบสาเหตุ

เอลนิโนใช่ว่าจะให้แต่โทษเพราะในบางพื้นที่ที่ไม่เคยได้รับฝนก็อาจจะได้รับฝนเพราะอิทธิพลของเอลนิโน นอกจากนี้ยังทำให้อากาศหนาวเย็นในบางพื้นที่อบอุ่นขึ้น พายุเฮอริเคนที่เคยเกิดขึ้นประจำในมหาสมุทรแอตแลนติกพัดไปถล่มอเมริกานั้นในปีนี้ก็ดูสงบเสงี่ยมลงไปมาก แต่ว่าได้ไม่เท่าเสีย โดยเฉพาะกับประเทศไทย ทางสหรัฐอเมริการัฐบาลเขามีการประชุมแก้เกมหาผลประโยชน์จากเอลนิโนกันบ่อย ๆ เช่น เมื่อมีเอลนิโนขึ้นต้องไปจับปลาที่บริติชโคลัมเบียลดการจับปลาแถบแปซิฟิกลง และก็เริ่มมองหาลู่ทางที่จะเพาะปลูกพืชผักเมืองร้อนในโอกาสที่เอลนิโนอำนวยเสียเลยอเมริกายังเน้นความสำคัญของการพยากรณ์อากาศมากโดยเฉพาะการพยากร์เหตุการณ์ที่เกี่ยวกับเอลนิโนในความคิดเห็นของผม ลานินาจะให้ผลบวกกับประเทศไทยมากกว่าจะให้ผลลบเช่นฝนชุกบังคลาเทศและพม่าอาจจะโดนพายุฝนหนักหน่อย พอมาถึงไทยก็อ่อนกำลังลงกลายเป็นพายุดีเพรสชั่นทำให้มีฝนตกทุกวันและน้ำท่าอุดมสมบูรณ์และหากน้ำทะเลในอ่าวไทยกลายเป็นน้ำเย็นเราก็คงได้ทำการประมงน้ำเย็นกันบ้างก็จะมีปลาป่นใช้เลี้ยงสัตว์ในประเทศได้อย่างเหลือเฟือแถมส่งออกขายต่างประเทศได้อีก คงได้แต่ฝัน เหตุการณ์อาจจะเป็นตรงข้ามก็ได้

   4.4.3 ปรากฏการณ์ ลานีญา

ลานีญา เป็นปรากฏการณ์ที่ตรงข้ามกับเอลนีโญ คือ อุณหภูมิผิวน้ำทะเลบริเวณเส้นศูนย์สูตรในมหาสมุทรแปซิฟิกกลางและตะวันออกมีค่าต่ำกว่าปกติ ทั้งนี้เนื่องจากลมค้า (trade wind) ตะวันออกเฉียงใต้ที่พัดอยู่เป็นประจำในแปซิฟิกเขตร้อนทางซีกโลกใต้ (ละติจูด 0.03 องศาใต้) มีกำลังแรงกว่าปกติ จึงพัดพาผิวน้ำทะเลที่อุ่นจากแปซิฟิกเขตร้อนตะวันออก (บริเวณฝั่งเอกวาดอร์ เปรู และชิลีตอนเหนือ) ไปสะสมอยู่ทางแปซิฟิกเขตร้อนตะวันตก (บริเวณชายฝั่งอินโดนีเซียและออสเตรเลีย) มากยิ่งขึ้น จึงทำให้ทางแปซิฟิกเขตร้อนตะวันตกซึ่งแต่เดิมมีอุณหภูมิผิวน้ำทะเลและระดับน้ำทะเลสูงกว่าทางแปซิฟิกเขตร้อนตะวันออกอยู่แล้ว กลับยิ่งมีอุณหภูมิผิวน้ำทะเลและระดับน้ำทะเลสูงกว่าทางแปซิฟิกเขตร้อนตะวันออกมากยิ่งขึ้นไปอีก มีผลทำให้ทางแปซิฟิกเขตร้อนตะวันตกมีปริมาณฝนมากขึ้น ขณะที่ทางแปซิฟิกเขตร้อนตะวันออกจะมีความแห้งแล้งรุนแรงมากขึ้นเช่นกัน ปรากฏการณ์ลานีญาจะเกิดโดยเฉลี่ย 5 - 6 ปี ต่อครั้ง และแต่ละครั้งกินเวลานานประมาณ 1 ปี บริเวณที่มีผลกระทบทำให้มีปริมาณฝนมากกว่าปกติได้แก่ประเทศอินโดนีเซีย ออสเตรเลียตอนเหนือ ฟิลิปปินส์ อินเดียตอนเหนือ ด้านตะวันออกเฉียงใต้ของทวีปแอฟริกา และด้านตะวันออกเฉียงเหนือของทวีปอเมริกาใต้ ส่วนบริเวณที่มีผลกระทบแต่ทำให้มีปริมาณฝนน้อยกว่าปกติ ได้แก่ ประเทศชายฝั่งตะวันตกเฉียงเหนือของทวีปอเมริกาใต้ ด้านตะวันออกเฉียงเหนือของสหรัฐอเมริกา บราซิลตอนใต้ ถึงตอนกลางของประเทศอาร์เจน-ตินา

สำหรับประเทศไทยนั้น ผลกระทบขนาดรุนแรงที่มีต่อฝนและอุณหภูมิใน 3 ฤดู ฝ่ายวิชาการภูมิอากาศ กรมอุตุนิยมวิทยาพยากรณ์ว่า

"ฤดูฝนปีที่เกิดลานีญา (มิ.ย. - ต.ค.) ฝนจะสูงกว่าปกติเว้นแต่ทางบริเวณของภาคตะวันออกเฉียงเหนือที่มีฝนอยู่ในเกณฑ์ต่ำกว่าปรกติ

ฤดูหนาวปลายปีที่เกิด - ต้นปีหลังเกิดลานีญา (พ.ย. - ก.พ.) ทั่วประเทศจะมีอุณหภูมิต่ำกว่าปกติ สำหรับฝนในฤดูหนาวของประเทศตอนบนมีอุณหภูมิในเกณฑ์ต่ำกว่าปรกติ เว้นแต่ตามบริเวณชายฝั่งภาคตะวันออกที่จะมีฝนสูงกว่าปกติ และฝนในภาคใต้ทั้ง 2 ฝั่งในครึ่งแรกของฤดู (พ.ย. - ธ.ค.) จะมีฝนสูงกว่าปรกติ แต่ฝนจะลดลงในครึ่งหลังของฤดู (ม.ค. - ก.พ.) โดยอาจจะมีฝนอยู่ในเกณฑ์ต่ำกว่าปรกติ

ฤดูร้อนปีหลังเกิดลานีญา (มี.ค. - พ.ค.) ทั่วประเทศจะมีอุณหภูมิต่ำกว่าปกติทั่วประเทศ และจะมีฝนตกลงมาบ้าง อยู่ในเกณฑ์สูงกว่าปรกติทั่วประเทศซึ่งจะทำให้อากาศไม่ร้อนมาก"

เมื่อวิเคราะห์จากผลกระทบของการมาของลานีญาแล้ว ประเทศไทยจะมีฝนในปริมาณที่สูงกว่าปรกติ และหากสาวน้อยนางนี้พาลมพายุ ซึ่งเป็นบริวารติดสอยห้อยตามนำฝนมาตกเหนือเขื่อนทุกเขื่อนที่น้ำกำลังเหือดแห้งให้เต็มเขื่อนแล้วรีบพากันจากไป ก็จะเป็นคุณแก่ประเทศไทยอย่างมาก แต่ถ้าบรรดาบริวารทั้งหลายพาฝนมาเทใต้เขื่อนและยังอ้อยอิ่งหลงไหลกับประเทศไทยแดนมหัศจรรย์วนเวียนเข้ามาไม่หยุดแล้ว คนไทยคงต้องจมน้ำกันอีกครั้งเป็นแน่

          4.4.4 ปรากฏการณ์ เรือนกระจก ศ. ดร.สุทัศน์ ยกส้าน  นฐปัทม์ จิตพิทักษ์ และ กรมส่งเสริมคุณภาพสิ่งแวดล้อม 

มนุษย์กำลังเปลี่ยนแปลงระบบการไหลเข้าออกของพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ในชั้นบรรยากาศ จากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างไม่มีการควบคุมขึ้น สู่ชั้นบรรยากาศ ทำให้มีการเปลี่ยนแปลงฤดูกาลของโลก การเพิ่มอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวโลก ซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของมนุษย์ทั้งโดยตรงและโดยอ้อม ที่ก่อให้เกิดความเปลี่ยนแปลงกับองค์ประกอบต่าง ๆ ของชั้นบรรยากาศ และความผันแปรของภูมิอากาศตามธรรมชาติ การปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญคือ ก่อมลพิษทางอากาศ ทำลายชั้นบรรยากาศโอโซนซึ่งปกป้องผิวโลก และก่อให้เกิดสภาวะโลกร้อนอันเนื่องมาจากอุณหภูมิเฉลี่ยของผิวโลกสูงขึ้นโลกของเรามีก๊าซต่าง ๆ ในชั้นบรรยากาศห่อหุ้มอยู่โดยรอบ ทำหน้าที่คล้ายเรือนกระจก หรือกรีนเฮาส์เป็นเกราะกำบังกรองความร้อนที่จะผ่านลงมายังพื้นผิวโลก และเก็บกักความร้อนบางส่วนเอาไว้ ทำให้โลกมีอุณหภูมิพอเหมาะสำหรับการดำรงชีวิต แต่ในปัจจุบัน มนุษย์กำลังเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของโลกอย่างร้ายแรง โดยการก่อและใช้สารเคมีบางชนิดในกิจกรรมต่าง ๆ ที่สามารถทำลายเกราะป้องกันของโลก และก๊าซบางชนิดยังก่อให้เกิดปรากฎการณ์เรือนกระจก GREEN HOUSE EFFECT โดยการปล่อยก๊าซเรือนกระจกขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศจนหนาแน่นขึ้น ทำให้เก็บกักความร้อนได้มากขึ้นตามไปด้วย ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิอากาศของโลกสูงขึ้น ส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศต่าง ๆ และมหาสมุทรจะขยายตัวจนเกิดน้ำท่วมได้ในอนาคต

ก๊าซเรือนกระจก   

1. ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) เป็นก๊าซชนิดที่ทำให้เกิดพลังงานความร้อนสะสมในบรรยากาศของโลกมากที่สุดในบรรดาก๊าซเรือนกระจกชนิดอื่น ๆ เป็นตัวการสำคัญที่สุดของปรากฎการณ์เรือนกระจกที่มนุษย์เป็นผู้กระทำ ซึ่งเกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงถ่านหินเพื่อผลิตไฟฟ้า การตัดไม้ทำลายป่า

       2. ก๊าซมีเทน (CH₄) เป็นก๊าซที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เกิดจากของเสียจากสัตว์เลี้ยง เช่น วัว ควาย การทำนาที่ลุ่มน้ำท่วมขัง การเผาไหม้เชื้อเพลิงถ่านหินก๊าซธรรมชาติ และการทำเหมืองถ่านหิน

3. ก๊าซไนตรัสออกไซด์ (N₂0) เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ และจากการใช้ปุ๋ยไนเตรดในไร่นา การขยายพื้นที่เพาะปลูก การเผาไหม้ เผาหญ้า มูลสัตว์ที่ย่อยสลาย และเชื้อเพลิงถ่านหินจากอุตสาหกรรมที่ใช้กรดไนตริกในขบวนการผลิต เช่น อุตสาหกรรมผลิตเส้นใยไนลอน อุตสาหกรรมเคมี หรืออุตสาหกรรมพลาสติกบางชนิด

4. คลอโรฟลูโอโรคาร์บอน (Chlorofluorocarbon- CFsC) เป็นก๊าซที่สังเคราะห์ขึ้นเพื่อใช้ในการผลิตทางอุตสาหกรรม เช่น ใช้ในเครื่องทำความเย็นชนิดต่าง ๆ เป็นก๊าซขับดันในกระป๋องสเปรย์ และเป็นสารผสมทำให้เกิดฟองในการผลิตโฟม เป็นต้น ซีเอฟซี มีผลกระทบรุนแรงต่อบรรยากาศ ทั้งในด้านทำให้โลกร้อนขึ้น ทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก และทำลายบรรยากาศโลกจนเกิดรูรั่วในชั้นโอโซน ที่มา :  รวบรวมจาก ย้อนหลังไปเมื่อประมาณ 2 ปีก่อน สื่อมวลชน เช่น หนังสือพิมพ์ วิทยุ และโทรทัศน์ ทั่วโลกได้ประโคมข่าวว่า ปรากฏการณ์เรือนกระจก (greenhouse effect) กำลังคุกคามโลกคือ โลกจะร้อนขึ้น ๆ ทุกวัน และบรรดาผู้เชี่ยวชาญในตอนนั้นต่างก็เห็นพ้องกันว่า มนุษย์คือตัวการสำคัญที่ทำให้โลกร้อนขึ้น แม้กระทั่งคณะกรรมการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของดินฟ้าอากาศโลก (IPCC) ที่สหประชาชาติจัดตั้ง ก็มีรายงานออกมาว่ากิจกรรมต่าง ๆ ที่มนุษย์ทำอยู่ทุกวัน เช่น เผาป่า ปล่อยมลพิษ ขับรถยนต์ ฯลฯ มีผลกระทบต่อสภาพดินฟ้าอากาศของโลกอย่างรุนแรง แต่เมื่อนักวิทยาศาสตร์ และผู้เชี่ยวชาญด้านสิ่งแวดล้อม เตรียมตัวที่จะประชุมกันในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2540 เพื่อร่างสัญญากำหนดให้แต่ละชาติมีนโยบายและมาตรการควบคุม และจำกัดการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซอื่น ๆ ที่จะทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก ก็ปรากฏว่าในวารสาร Science ฉบับเดือนพฤษภาคม 2540 มีนักวิทยาศาสตร์หลายคนได้กล่าวเตือนว่า ในความเป็นจริงนั้น ยังไม่มีใครมั่นใจว่า กิจกรรมต่าง ๆ ที่มนุษย์ทำได้ทำให้โลกเราร้อนขึ้นจริง และจนบัดนี้ก็ยังไม่รู้แน่ชัดว่าหากโลกประสบปัญหาปรากฎการณ์เรือนกระจก สถานการณ์ที่เลวร้ายบนโลกจะเป็นเช่นไร คณะนักวิทยาศาสตร์กลุ่มนี้ชี้บอกว่า ตัวเลขที่แสดงอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกที่ทาง IPCC อ้างว่าได้เพิ่มสูงขึ้น 0.5 องศาในช่วงเวลา 100 ปีที่ผ่านมานั้นจริง ๆ แล้วตัวเลขนี้มีความไม่แน่นอนแฝงอยู่ด้วย และความผิดพลาดที่ว่านั้นก็มีค่าสูง ดังนั้นการที่จะสรุปว่ามนุษย์เป็นต้นเหตุที่ทำให้โลกมีปัญหาเรือนกระจก จึงเป็นการสรุปที่เลื่อนลอย และขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายต่างก็เห็นพ้องกันว่า เราต้องการเวลาอย่างน้อยก็อีก 10 ปี จึงจะตัดสินใจได้เด็ดขาดลงไปว่าที่ว่ามนุษย์ทำให้โลกระอุนั้นจริงหรือไม่จริง ในความพยายามที่จะแสดงให้ทุกคนเห็นว่าโลกเรากำลังร้อนขึ้น ๆ ตลอดเวลานั้น นักอุตุนิยมวิทยาต้องเอาชนะอุปสรรคสำคัญ 2 ประการ ประการแรกคือ ปัญหาประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ และปัญหาที่สอง คือ การขาดแคลนข้อมูลที่แท้จริงของสภาพดินฟ้าอากาศทุกหนแห่งของโลก ในกรณีของคอมพิวเตอร์นั้นเราก็คงยอมรับว่า ถึงแม้เราจะมีซูเปอร์คอมพิวเตอร์ใช้ก็ตาม แต่ในการทำนายอากาศในอนาคตที่ต้องใช้ข้อมูลของ aerosol ซึ่งเป็นโมเลกุลขนาดเล็ก จนกระทั่งข้อมูลของโลกซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าโมเลกุลของ aerosol เป็นร้อยล้านเท่า ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่มีใช้ในปัจจุบันยังมีประสิทธิภาพไม่ดีพอ เมื่อเป็นเช่นนี้นักวิชาการจึงคาดคะเนว่า ถ้าจะให้ดี คอมพิวเตอร์ใหม่ต้องทำงานดีกว่าเก่า 1036 เท่า

5. ไอน้ำ ช่วงหลังมามีนักวิทยาศาสตร์อเมริกัน ได้เสนอแนวความคิดว่า ไอน้ำ สามารถทำให้อากาศร้อนขึ้น เช่น ร้อนอบอ้าวก่อนฝนตก หรือ เวลาอาบน้ำเสร็จเวลาออกจากห้องน้ำจะรู้สึกเย็น

มาตราการป้องกันเพื่อลดก๊าซเรือนกระจกจากก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gases)

โลกได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์ในรูปของพลังงานแสง พลังงานบางส่วนก็จะสะท้อนกลับออกไปนอกโลก ในสภาพของพลังงานความร้อน และพลังงานความร้อนนี้จะถูกก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gases) ซึ่งมีอยู่ในบรรยากาศตามธรรมชาติในปริมาณที่ไม่มากนัก ดูดกลืนเอาไว้บางส่วน พลังงานความร้อนที่ก๊าซเรือนกระจกดูดกลืนเอาไว้นี้จะทำให้โลกมีความอบอุ่น และทำให้สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ในโลกนี้ได้ ก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญได้แก่ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  (CO₂)  ก๊าซมีเธน (CH₄)  ก๊าซไนตรัสออกไซด์ (N₂O) และก๊าซโอโซน (O₃) 

นอกจากนี้ ยังมีก๊าซที่ผลิตขึ้นมาใช้ในทางอุตสาหกรรมและการพัฒนาเศรษฐกิจ ที่มีคุณสมบัติเช่นเดียวกับก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากธรรมชาติ ได้แก่ คลอโรฟลูโอโรคาร์บอน ( Chlorofluorocarbons - CFC) ไฮโดรคลอโรฟลูโอโรคาร์บอน (Hydrochlorofluorocarbons - HCFCS)  ไฮโดรฟลูโอโรคาร์บอน (Hydrofluorocarbons - HFCS) และเพอร์ฟลูโอริเนตคาร์บอน (Perfluorinatedcarbons - PFCS)

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกปลดปล่อยสู่บรรยากาศโดยกระบวนการต่าง ๆ  เช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิงและการตัดไม้ทำลายป่า แต่ในขณะเดียวกันการเจริญเติบโตของต้นไม้และป่าไม้ก็ดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเปลี่ยนสภาพให้เป็นมวลชีวภาพ (Biomass) กระบวนการนี้เรียกว่า การสะสมคาร์บอนหรือการกักเก็บ (Carbon Sequestration) ซึ่งถือได้ว่าเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ส่วนก๊าซมีเธนเกิดขึ้นจากการย่อยสลายสารอินทรีย์ในสภาพที่ปราศจากออกซิเจน เช่น สภาพน้ำขังในนาข้าว การย่อยอาหารโดยการหมักในกระเพาะอาหาร (Enteric Fermentation) ของสัตว์เคี้ยวเอื้อง (Ruminant Animals)  นอกจากนี้ การบำบัดน้ำเสีย การกลบฝังขยะ ตลอดจนพื้นที่ชุ่มน้ำยังเป็นแหล่งการเกิดก๊าซมีเธนได้อีก นอกจากกระบวนการทางธรรมชาติแล้ว การใช้ปุ๋ยไนโตรเจนยังทำให้เกิดก๊าซไนตรัสออกไซด์ซึ่งถูกปลดปล่อยสู่บรรยากาศด้วย

ก๊าซเรือนกระจกชนิดต่าง ๆ มีอายุ และการแผ่รังสีความร้อน (Radiative Effect) ต่าง ๆ กัน เรียกว่า ศักยภาพในการทำให้โลกร้อน (Global Warming Potentials - GWPs) นิยามของ GWPs คือ ความสามารถของก๊าซเรือนกระจกใด ๆ ในการทำให้เกิดความอบอุ่นเมื่อเปรียบเทียบกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำหนักเท่ากัน เช่นเมื่อพิจารณาในช่วงอายุหนึ่งร้อยปีพบว่า ก๊าซมีเธนและก๊าซไนตรัสออกไซด์ มีค่า GWPs เท่ากับ 210  และ 310 ตามลำดับ หมายความว่า ก๊าซมีเธนจำนวนหนึ่งตัน มีศักยภาพในการกักเก็บและแผ่รังสีความร้อน เท่ากับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวน 21 ตัน และก๊าซไนตรัสออกไซด์จำนวนหนึ่งตัน มีศักยภาพในการกักเก็บและแผ่รังสีความร้อน เท่ากับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวน 310 ตัน ส่วนก๊าซอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นจากการสังเคราะห์ของมนุษย์ เช่น สารคลอโรฟลูโอโรคาร์บอนนั้น มีศักยภาพสูงกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ประมาณ 100 ถึง 1,000 เท่า ในช่วงระหว่างปี พ.ศ. 2523-2533 ปริมาณของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซมีเธน ก๊าซไนตรัสออกไซด์ สารคลอโรฟลูโอโรคาร์บอน และไฮโดรฟลูโอโรคาร์บอน ที่ถูกปลดปล่อยออกสู่บรรยากาศในแต่ละปีปริมาณ 26,000 , 300 , 6 , 0.9 และ 0.1 ล้านตัน ตามลำดับแต่เมื่อพิจารณาตามค่า GWPs แล้วพบว่า สัดส่วนของการทำให้โลกร้อนขึ้นของก๊าซมีเธน ก๊าซไนตรัสออกไซด์ สารคลอโรฟลูโอโรคาร์บอน ไฮโดรฟลูโอโรคาร์บอน ดังกล่าวคิดเป็นร้อยละ 55 , 15 , 6 และ 4 ตามลำดับ

การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ

ยุคก่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรม (ประมาณ พ.ศ. 2293-2343) บรรยากาศมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 270 ppm (ส่วนในล้านส่วน) ในปัจจุบันเพิ่มสูงขึ้นถึง 356 ppm และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า ในศตวรรษหน้า เมื่อปริมาณของก๊าซเรือนกระจกเพิ่มมากขึ้น ก็จะดูดกลืนและแผ่รังสีความร้อนเอาไว้ในโลกมากขึ้นด้วย ทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ (Climate Change) หรืออีกนัยหนึ่งคือ ภาวะโลกร้อน (Blobal Warmming) หรือปรากฏการณ์เรือนกระจก (Greenhouse Effects) นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าภูมิอากาศของโลกมีการเปลี่ยนแปลง แต่จะมีการผันแปรมากน้อยเพียงใด ยังไม่สามารถระบุได้แน่ชัด

ดังนั้นตาม IPCC (Intergovermental Panel on Climate Change) 1990 และ UNFCC (The United Nations Framework Convention on Climate Change) 1996 ได้ทำนายผลที่คาดว่าจะเกิดขึ้นไว้ดังนี้ อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกจะเพิ่มขึ้นประมาณ 2 องศาเซลเซียส ภายในปี พ.ศ. 2643 หรือการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในระดับปานกลางโดยอยู่ในช่วงระหว่าง 1.5 - 3.5 องศาเซลเซียสการเปลี่ยนอุณหภูมิในระดับภูมิภาคอาจจะแตกต่างไปจากค่าเฉลี่ยของโลกมาก แต่ยังไม่สามารถบ่งชี้ได้อย่างแน่นอนว่าแตกต่างอย่างไร ระดับน้ำทะเล คาดหมายว่าจะสูงขึ้นประมาณ 15 - 95 เซนติเมตร โดยค่าประมาณปานกลางที่ 50 เซนติเมตร ภายในปี พ.ศ. 2643 ระดับน้ำทะเลจะสูงขึ้นเรื่อย ๆ ถึงแม้ว่าภูมิอากาศและอุณหภูมิโลก จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงอีกก็ตาม

ผลต่อเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโลกและปริมาณน้ำฝน คือคาดว่าป่าไม้บางส่วน (ประมาณ 1 ใน 3  ถึง  1ใน 7 ของโลก) จะมีการเปลี่ยนแปลงของพรรณไม้ที่สำคัญ ประเทศที่กำลังพัฒนาจะได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพของภูมิอากาศมากกว่าประเทศที่พัฒนาแล้ว ทั้งนี้เนื่องมาจากมีข้อกำจัดในการปรับสภาพให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงนี้  

การประเมินปริมาณการปล่อยออกและการกักเก็บก๊าซเรือนกระจกของประเทศไทย

การปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกตามชนิดของก๊าซ (Emission by Gas Type)

        ปริมาณการปล่อยออก และการกักเก็บก๊าซเรือนกระจกต่าง ๆ ไม่ควรแสดงในหน่วยของน้ำหนักของก๊าซ เพราะก๊าซแต่ละชนิดมีคุณสมบัติ และธรรมชาติที่แตกต่างกัน แต่ควรแสดงในรูปของศักยภาพที่ทำให้โลกร้อนขึ้น (GWPs) ซึ่งเป็นหน่วยมาตรฐานในการเปรียบเทียบ ดังนั้นรายงานผลการปลดปล่อยออกและการกักเก็บก๊าซเรือนกระจก จึงทำได้ในทั้งสองรูปแบบ คือ การรายงานผลโดยมวล (น้ำหนัก) และศักยภาพในการทำให้โลกร้อน

การปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกตามภาคกิจกรรม

       กิจกรรมที่ปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกออกมามากที่สุด ได้แก่ พลังงาน การเปลี่ยนการใช้ที่ดินและป่าไม้การเกษตร และกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม โดยมีปริมาณการปล่อยออกที่พิจารณาตามศักยภาพในการทำให้โลกร้อน (GWPs) ดังนี้

พลังงาน

            ภาคพลังงานมีการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นอันดับหนึ่งของประเทศ โดยปล่อยก๊าซเรือนกระจกออกมาจากส่วนของกิจกรรมหลัก และกิจกรรมย่อย คือ

            กิจกรรมหลัก 2 อย่าง คือ

1.  การเผาผลาญพลังงาน ส่วนใหญ่ปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ โดยมีก๊าซอื่น ๆ ถูกปล่อยออกมาน้อยได้แก่ มีเธน ไนโตรเจนไดออกไซด์ ไนตรัสออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ และสารอินทรีย์ที่มาจากการเผาพลังงานฟอสซิล

2. การระเหยออกมาจากพลังงานได้แก่

-   การผลิตเชื้อเพลิง เช่นถ่านหิน การปลดปล่อยก๊าซมีเทน

-   การผลิต การขนส่ง การเก็บรักษา ก๊าซและน้ำมัน การปลดปล่อยก๊าซมีเทน และสารอินทรีย์ที่ไม่ใช่มีเทน     กิจกรรมย่อยต่าง ๆ คือ

1. การแปรรูปพลังงาน (โรงงานไฟฟ้า)

2.  การขนส่ง

3.  อุตสาหกรรมอื่น ๆ

4.  การเผาไหม้ขนาดย่อย

5.  การระเหยจากเชื้อเพลิง

 การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินและป่าไม้     

       การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินและป่าไม้ทำให้มีการปล่อยออกและกักเก็บก๊าซเรือนกระจก ซึ่งได้แก่คาร์บอนไดออกไซด์ โดยถือว่าเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของมวลชีวภาพในพรรณไม้ในดิน (อินทรีย์วัตถุในดิน) ทำให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ได้แก่ การใช้มวลชีวภาพในการก่อสร้าง การทำเครื่องเรือน การทำกระดาษ การใช้ไม้ฟืน ซึ่งมวลชีวภาพเหล่านี้ ได้มาจากการทำลายป่าธรรมชาติ และการนำไม้จากป่าปลูกไปใช้ หรือการปลูกสร้างสวนป่า สำหรับส่วนของการกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์นั้นจะเกิดขึ้นจากการปลูกป่าทดแทน และการปล่อยให้ป่าไม้ถูกทำลาย หรือพื้นที่ที่เคยใช้ทำกิจกรรมอื่น ๆ กลับฟื้นตัวขึ้นมาใหม่อีก ปริมาณการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากภาคกิจกรรมต่าง ๆ และสัดส่วนของศักยภาพในการทำให้ร้อนขึ้นในปี พ.ศ. 2533

ภาคกิจกรรม	ปริมาณการปล่อยออกเทียบเท่า คาร์บอนไดออกไซด์ (ล้านตัน)	สัดส่วนต่อปริมาณก๊าซ ที่ปลดปล่อยทั้งหมด (ร้อยละ)
1.  พลังงาน	79	36
2. การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินและป่าไม้	78	35
3.  การเกษตร	54	24
4. กระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม	10	4
5.  ของเสีย	3	1
รวม	225	100

 สรุปการเรียงลำดับปริมาณการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก

       จากกิจกรรมต่าง ๆ ที่ปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกสูงสุด 8 อันดับ โดยพิจารณาจากศักยภาพในการทำให้โลกร้อน

1.       การทำลายป่า                    82         ล้านตัน     (33 เปอร์เซนต์)

2.       การทำนาข้าว                    38         ล้านตัน     (15 เปอร์เซนต์)

3.       การผลิตไฟฟ้า                    28        ล้านตัน     (11 เปอร์เซนต์)

4.       การขนส่ง                         28        ล้านตัน     (28 เปอร์เซนต์)

5.       การใช้มวลชีวภาพจากป่าไม้       20         ล้านตัน     (20 เปอร์เซนต์)

6.       ปศุสัตว์                           13         ล้านตัน     (5  เปอร์เซนต์)

7.       อุตสาหกรรมย่อย                  13         ล้านตัน     (5  เปอร์เซ็นต์)

8.       กระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม   8         ล้านตัน     (4  เปอร็เซนต์)

        สำหรับกิจกรรมอื่น ๆ ที่เหลือจะปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก รวมกับ 6.5 เปอร์เซนต์ 47

มาตรการการใช้พลังงานของประเทศไทยเพื่อประหยัดพลังงานและลดก๊าซเรือนกระจก

        ประเทศไทยมีแนวโน้มที่จะใช้พลังงานมากขึ้นซึ่งพลังงานเหล่านี้ต้องซื้อจากต่างประเทศถึง 65 เปอร์เซนต์ คิดเป็นเงินประมาณ 2 - 3 แสนล้านบาทต่อปี  ซึ่งเท่ากับหรือมากกว่าเงินงบประมาณประจำปีของรัฐบาล ทำให้เกิดผลกระทบต่อดุลการค้าและดุลการบัญชีเดินสะพัดต่าง ๆ นอกจากนี้แล้ว ยังส่งผลให้ต้องมีการขยายสาธารณูปโภคขั้นพื้นฐานต่าง ๆ เช่น ต้องสร้างโรงกลั่นน้ำมัน ท่อส่งน้ำมัน ท่อส่งก๊าซ และโรงไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ซึ่งส่วนมากจะต้องกู้ยืมงบประมาณจากต่างประเทศ ทำให้เกิดภาวะหนี้สินของประเทศ นอกจากนี้ ยังทำให้เกิดปัญหาจึงเน้นที่การประหยัดพลังงาน ซึ่งรัฐบาลได้ดำเนินนโยบายในหลาย ๆ ด้าน เพื่อให้มีการประหยัดพลังงานในประเทศ เช่น มาตรการทางด้านกฎหมาย มาตรการทางด้านภาษี มาตรการทางด้านการเงิน และมาตรการด้านการจัดการใช้ไฟฟ้า เป็นต้น

มาตรการทางด้านกฎหมาย

        พ.ร.บ. การอนุรักษ์พลังงาน พ.ศ. 2535 มีเจตนารมณ์ที่ส่งเสริมให้เกิดวินัยในการอนุรักษ์พลังงานในโรงงานและอาคาร โดยใช้มาตรการบังคับควบคู่ไปกับการจูงใจโดย ได้จัดกองทุนพื่อการสนับสนุนทางด้านการเงินแก่ผู้ประสงค์ที่จะเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และมีบทลงโทษสำหรับอาคารที่ละเลยที่ไม่ปฏิบัติตามกฎกระทรวง ที่ออกตาม พ.ร.บ. โดยบทบาทของรัฐ คือการสร้าง และการใช้กลไกในการให้การสนับสนุนและส่งเสริมการประหยัดพลังงานของผู้ใช้พลังงาน

มาตรการทางด้านภาษี

        โดยลดภาษีนำเข้าอุปกรณ์และเครื่องมือที่ประหยัดพลังงานต่าง ๆ

มาตรการทางด้านการเงิน

       แผนงานอนุรักษ์พลังงานและแนวทางให้การสนับสนุนจากกองทุน

       1.  แผนภาคบังคับ  เป็นแผนงานที่เกี่ยวกับการดำเนินงานตามกฎหมาย สำหรับโรงงานและอาคารควบคุมการดำเนินการอนุรักษ์พลังงานในอาคารของรัฐ โรงงานและอาคารทั่วไป ที่มีความประสงค์จะดำเนินการอนุรักษ์พลังงาน เช่นเดียวกับโรงงาน และอาคารควบคุม โดยผู้ที่ได้รับการสนับสนุน จะต้องเป็นโรงงานหรืออาคารควบคุมและอาคารของรัฐ ที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้า ตั้งแต่ 100 กิโลวัตต์ ขึ้นไป หรือเจ้าของโรงงานและอาคารควบคุมทั่วไป ที่มีความสนใจในการอนุรักษ์พลังงาน

       2.  แผนงานภาคความร่วมมือ  เป็นแผนงานที่เกี่ยวกับให้การสนับสนุน และความร่วมมือระหว่างหน่วยงานของภาครัฐ และภาคเอกชน โดยมีวัตถุประสงค์ เพื่อให้ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพในการผลิตด้านเกษตรกรรม และด้านอุตสากรรมในชนบท ให้มีการนำพลังงานหมุนเวียนที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยมาใช้อย่างแพร่หลาย ให้เกิดตลาดของสินค้าและบริการที่ช่วยสนับสนุนการอนุรักษ์พลังงาน รวมทั้งให้มีการนำผลการศึกษาทางด้านเทคโนโลยีพลังงานและการอนุรักษ์พลังงานมาใช้ในโรงงาน อาคาร และครัวเรือน

        3.  แผนงานสนับสนุน  เป็นแผนงานที่เกี่ยวกับการวางแผน กำกับ ดูแล ประเมินผล การเพิ่มประสิทธิภาพของบุคลากร และการประชาสัมพันธ์ เพื่อให้แผนงานอนุรักษ์พลังงานดำเนินไปอย่างมีประสิทธิภาพ

มาตรการด้านการจัดการการใช้ไฟฟ้า

        ความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุดในประเทศไทย เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 8 พฤษภาคม 2540 จำนวน 14,506 เมกกะวัตต์ ในขณะที่เดือนธันวาคม 2540 ความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุดมีเพียง 12,876.6 เมกกะวัตต์         จากภาวะเศรษฐกิจถดถอย ตั้งแต่ปี 2540 และคาดหมายว่าจะต่อเนื่องไปอีก 1 - 2 ปี คณะกรรมการพยากรณ์ความต้องการใช้ไฟฟ้า ได้คาดการณ์ไว้ว่า ในปี 2541 ความต้องการไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับความต้องการใช้ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจริง พบว่าน้อยกว่าที่คาดการณ์ไว้ นับเป็นปีแรกในรอบ 114 ปี ตั้งแต่มีการใช้ไฟฟ้าในประเทศไทย ที่มีการใช้น้อยกว่าปีที่ผ่านมาและมีระบบผลิตไฟฟ้าภายใน  2 - 3 ปี ข้างหน้า จะมีกำลังผลิตสำรองเกินความต้องการกว่า 25 เปอร์เซนต์

        นอกจากมาตรการการใช้พลังงานอย่างประหยัดเพื่อลดก๊าซเรือนกระจก การจัดหาพลังงานหมุนเวียนด้านต่าง ๆ เพื่อมาใช้ทดแทน ก็เป็นนโยบายที่สำคัญที่จะช่วยป้องกันและลดก๊าซเรือนกระจก เนื่องจากการใช้พลังงานเชื้อเพลิง ประเภทฟอสซิล ได้แก่ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ เป็นสาเหตุสำคัญของการเกิดก๊าซเรือนกระจก

การจัดหาพลังงานหมุนเวียนทดแทนเพื่อลดก๊าซเรือนกระจก

-  การพัฒนาพลังน้ำ พลังน้ำเป็นพลังงานหมุนเวียนที่สำคัญ และมีการนำมาใช้มากเมื่อเปรียบเทียบกับพลังงานหมุนเวียนอื่น ๆ ประเทศไทยมีโครงการหลายโครงการที่จะนำพลังงานน้ำจากประเทศเพื่อนบ้านมาใช้ประโยชน์ได้แก่

-   โครงการไฟฟ้าพลังน้ำสตึงนัม  เป็นโครงการร่วมไทย - กัมพูชา แม่น้ำสตึงนัม เป็นแม่น้ำในเขตประเทศกัมพูชาไหลจากเหนือลงใต้ ขนานและใกล้กับพรมแดนไทย - กัมพูชา บริเวณจังหวัดตราด มีพื้นที่ลุ่มอยู่ที่ปากแม่น้ำ ประมาณ 1,000 ตารางกิโลเมตร มีฝนตกชุกมากกว่า 4,000 มิลลิเมตรต่อปี เป็นพื้นที่ที่เหมาะกับการสร้างโรงงานไฟฟ้าพลังน้ำ โดยก่อสร้างเขื่อนบนแม่น้ำสตึงนัม และชักน้ำเข้าเขตโรงงานไฟฟ้าในประเทศไทย โครงการไฟฟ้าพลังน้ำสตึงนัม จะประกอบด้วยเขื่อน 3 เขื่อน และถ้าโครงการนี้สร้างสำเร็จ ก็จะมีกำลังการผลิตไฟฟ้าประมาณ 439.3 เมกกะวัตต์ ผลิตไฟฟ้าได้รวมประมาณ 839 ล้านหน่วยต่อปี

-   โครงการพัฒนาลุ่มแม่น้ำโขง  เป็นโครงร่วมระหว่าง ไทย ลาว พม่า เวียดนาม มีจุดประสงค์เพื่อการพัฒนานำน้ำจากลุ่มแม่น้ำโขงตอนล่างขึ้นมา เพื่อนำไปใช้ประโยชน์ในด้านเศรษฐกิจและสังคม แก่ประชาชนและประเทศสมาชิกของคณะกรรมการแม่น้ำโขง ซึ่งนอกจากจะนำมาใช้ประโยชน์ในการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำแล้วประมาณกันว่า ถ้ามีการจัดสรรที่ดีแล้ว จะสามารถนำมาใช้พื้นที่ชลประทานได้กว่า 37 ล้านไร่ นอกจากนี้ยังมีโครงการแม่น้ำสาละวิน ซึ่งเป็นโครงการร่วมระหว่างไทย - พม่า อีกด้วย

การพัฒนาชีวมวลเพื่อผลิตกำลังและความร้อน

พลังงานชีวมวล เป็นพลังงานจากสารทุกรูปแบบที่ได้จากสิ่งมีชีวิต (ยกเว้นที่ได้กลายเป็นเชื่อเพลิงประเภท ฟอสซิล เช่น ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติไปแล้ว) ทั้งนี้ รวมถึงการรวมผลิตจากการเกษตรและป่าไม้ ของเสียจากสัตว์ เช่น มูลสัตว์ และของเสียจากโรงงานแปรรูปทางการเกษตร ขยะ และน้ำเสียจากชุมชน สืบเนื่องมาจากปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ทำให้เกิดการสะสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ที่จะนำไปสู่ภาวะเรือนกระจก ในขณะที่การใช้ชีวมวลเป็นพลังงานจะไม่เพิ่มปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งในช่วง 10 ปี ที่ผ่านมา มีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ที่สามารถใช้ผลิตพลังงานไฟฟ้าจากชีวมวลด้วยประสิทธิภาพที่สูงขึ้นมาก และมีการส่งเสริมให้มีการใช้พลังงานจากชีวมวลเพิ่มขึ้นโดยสัดส่วนของการใช้ชีวมวลในประเทศอุตสาหกรรมสามารถเห็นได้ชัดเจนจากแนวโน้มการใช้ที่สูงขึ้น

การปลูกต้นไม้โตเร็วเพื่อใช้เป็นพลังงานและในการพาณิชย์อื่น ๆ

ต้นไม้และป่าไม้ ช่วยดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเปลี่ยนสภาพให้เป็นมวลชีวภาพ (Biomass) กระบวนการนี้เรียกว่า การสะสมคาร์บอน หรือการกักเก็บ ซึ่งถือได้ว่า เป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพที่สุด ในการลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จึงได้มีการสนับสนุนให้มีการปลูกไม้โตเร็ว เพื่อลดการทำลายป่าไม้ที่มีตามธรรมชาติและนำไม้โตเร็วไปใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ ตามวัตถุประสงค์ เช่น เพื่อการอุปโภคบริโภค เพื่อทำยา เพื่อทำฟืนและอื่น ๆ โดยมีการสนับสนุนให้ประชาชนในพื้นที่มีส่วนร่วม มีการปรับปรุงเมล็ดพันธุ์ มีการเพาะขยายกล้า นอกจากการปลูกต้นไม้โตเร็วแล้ว ยังมีการสนับสนุนให้มีการปลูกต้นไม้ในเมือง เพื่อลดมลพิษ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

การนำพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมมาผลิตกระแสไฟฟ้า

            พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานหมุนเวียนที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งที่จะช่วยลดก๊าซเรือนกระจก โดยการนำแสงอาทิตย์มาใช้ในการผลิตไฟฟ้า  ซึ่งแนวโน้มลักษณะของโรงไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ในอนาคตจะเป็นโรงไฟฟ้าขนาดเล็ก ที่มีอยู่กระจัดกระจายอยู่ตามชุมชนต่าง ๆ หรือตามบ้านพักอาศัยของประชาชน เป็นโรงไฟฟ้าที่สะอาดและมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด โดยการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย ได้ทำการศึกษาความเป็นไปได้ของโครงการบ้านแสงอาทิตย์ โครงการที่จะได้ประโยชน์จากแสงอาทิตย์ และให้ประชาชนมีส่วนร่วมในการผลิตพลังงานไฟฟ้าขายให้กับการไฟฟ้าฝ่ายผลิต โดยทำการติดตั้งแผงรับเซลล์รับแสงอาทิตย์ไว้ที่หน้าบ้านเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า ไฟฟ้าส่วนที่ผลิตออกมาเกินความต้องการใช้ภายในบ้านก็จะสามารถขายให้แก่การไฟฟ้าฝ่ายผลิตได้ และถ้าไฟฟ้าที่ผลิตได้เองไม่พอใช้หรือในเวลาที่ไม่มีแสงอาทิตย์จะผลิตไฟฟ้า เราก็สามารถซื้อไฟฟ้าจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตได้ โดยวิธีคำนวณจากพลังงานไฟฟ้าที่ซื้อผ่านมิเตอร์ซื้อไฟฟ้า หักลบกับพลังงานที่จำหน่ายผ่านมิเตอร์ขายไฟฟ้า

ส่วนพลังงานลมที่จะนำมาใช้ผลิตไฟฟ้านั้น ผลการศึกษาพบว่าพลังงานลมในทะเลไทยนั้นยังมีกำลังไม่แรงพอ ถึงจะผลิตกระแสไฟฟ้าออกมาได้ แต่เมื่อเปรียบเทียบกับต้นทุนการผลิตกับการใช้ไฟฟ้าโดยวิธีอื่นแล้ว การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมยังมีต้นทุนสูงกว่าอยู่มาก

มาตรการป้องกันและลดก๊าซเรือนกระจกในประเทศไทยนั้น ไม่ว่าจะเป็นมาตรการทางด้านกฎหมาย มาตรการทางด้านภาษี มาตรการทางด้านการเงิน มาตรการทางด้านการจัดการใช้ไฟฟ้า ตลอดจนนโยบายการจัดหาพลังงานหมุนเวียนต่างๆ นั้น บางมาตรการกำลังอยู่ในระหว่างดำเนินการ บางมาตรการยังเป็นเพียงโครงการยังไม่ได้ดำเนินการ ดังนั้นการที่จะให้มาตรการดังกล่าวดำเนินไปและประสบผลสำเร็จตามวัตถุประสงค์ที่วางไว้นั้น ปัจจัยที่สำคัญ คือ ความร่วมมือร่วมใจ และความตั้งใจของหน่วยงานทุกฝ่าย ทั้งภาครัฐ ภาคเอกชน รัฐวิสาหกิจ และประชาชน ในการที่จะช่วยกันลดและป้องกันการเกิดก๊าซเรือนกระจก ตามอนุสัญญาว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก ซึ่งประเทศไทยเป็นหนึ่งในประเทศภาคีสมาชิกที่ต้องพยายามลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลงให้ได้ ภายในปี ค.ศ. 2020 นั้นก็คงหมายถึงว่า มาตรการการป้องกันเพื่อลดก๊าซเรือนกระจกดังกล่าวควรต้องเริ่มและดำเนินการต่อ ... ตั้งแต่วันนี้

4.5 ทรัพยากรของโลก

            4.5.1 ดิน

ความหมายดิน (Soil) มีผู้ให้ความหมายอยู่หลายกลุ่ม ดังนี้

            1. นักวิทยาศาสตร์ประยุกต์ ให้ความหมายว่า ดินเป็นเทหวัตถุเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติจาการสลายตัวของหินและแร่ เป็นชั้นบาง ๆ ห่อหุ้มผิวโลกโดยมีอัตราส่วนของน้ำและอากาศพอเหมาะ

            2. นักวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์  ให้ความหมายว่า  ดินเป็นเทหวัตถุเกิดจากธรรมชาติจากการสลายตัวของหินและแร่โดยคลุกเคล้ากับอินทรีย์วัตถุ(Organic matter) โดยเกิดกระบวนการชะล้างจนกลายเป็นดิน

            3. นักธรณีวิทยา ให้ความหมายว่า ดิน คือ หินและแร่ที่สลายตัวและผ่านกระบวนการทางธรณีวิทยา

            สรุป ความหมายของดิน  ดินหมายถึงสิ่งที่เกิดจากการสลายตัวของหินและแร่เป็นระยะเวลานานโดยการสึกกร่อนแตกสลายตามธรรมชาติจนกลายเป็นชิ้นเล็ก ๆ เรียกว่า “วัตถุกำเนิดดิน” และรวมตัวกับซากพืชซากสัตว์จนกลายเป็นดินในที่สุด

      1.  การกำเนิดและคุณสมบัติของดิน ดูที่ความหมายของดิน

            คุณสมบัติของดิน เป็นตัวที่บ่งบอกคุณสมบัติของดินแต่ละชนิด เช่น ลักษณะของภูมิประเทศต่างกันคุณสมบัติของดินก็ต่างกัน คุณสมบัติเหล่านี้ ได้แก่ pH^* ขนาดอนุภาค ความพรุน ความสามารถในการดูดซับน้ำหรืออากาศ * pH = power of Hydrogen io

      2.  ชั้นของดิน ดินแบ่งออกเป็น 3 ชั้น โดยอาศัยขนาดของเม็ดดิน สี ความพรุน เป็นเกณฑ์

1. ดินชั้นบน (ชั้น A)อยู่ลึกจากผิวดินไม่เกิน   20 ซม.  มีความพรุนมาก อนุภาคของดินมีขนาดใหญ่ สีเข้มหรือดำ

2. ดินชั้นกลาง (ชั้น B )อยู่ลึกจากผิวดินเกิน 20 ซม.  มีความพรุนน้อย อนุภาคของดินมีขนาดเล็ก สีจาง

3. ดินชั้นล่าง    (ชั้น C ) อยู่ลึกจากผิวดินเกิน 50  ซม.  มีความพรุนน้อย อนุภาคของดินมีขนาดเล็ก สีจาง ประกอบด้วยหิน เช่น ศิลาแลง หินดินดาน

         3. การจำแนกดิน ดินแบ่งออกเป็น 3 ประเภทใหญ่

                        1. ดินทราย (Sand) เป็นดินที่มีอนุภาคใหญ่ มีช่องว่างระหว่างเม็ดมาก ประกอบด้วย ทราย 70% ขึ้นไป ส่วนมากพบที่ภาคอีสาน

                        2. ดินเหนียว (Clay) เป็นดินที่มีเม็ดละเอียด อนุภาคขนาดเล็ก มีอนุภาคดินเหนียว 40% ขึ้นไป

                        3. ดินร่วน (Loamy) เป็นดินที่ประกอบด้วยดินเหนียวและดินทราย และอินทรีย์สาร

4.  การชะล้างและการพังทลายของดิน สรุปได้ดังนี้

                        1. เกิดจากกระบวนการทางธรรมชาติและการกระทำของมนุษย์

                        2. การชะล้างหรือการพังทลาย ไม่ว่าจะเป็นโดยวิธีใดก็จะทำให้ เกิดผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม และกระทบต่อมนุษย์โดยตรง

5.  การสร้างตัวของดิน

            ประกอบด้วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงอย่างช้า ๆ ค่อยเป็นค่อยไป ดังนี้

            1. การสลายตัวของหินและแร่

            2. การเกิดวัตถุต้นกำเนิดดิน 

            3. กระบวนการเพิ่มอินทรีย์วัตถุ

            4. การรวมอินทรีย์วัตถุกับวัตถุต้นกำเนิดดิน

6.  ปัจจัยควบคุมการเกิดของดิน มีปัจจัยอยู่ 5 ชนิดที่ทำให้ลักษณะของดินแตกต่างกันออกไปในแต่ละพื้นที่ของโลก

            1. ภูมิอากาศ  เช่น

                        - แสงแดดมีผลต่อการสลายตัวของหินและแร่ รวมทั้งการสลายตัวของอินทรีย์วัตถุ ประมาณของอินทรีย์ในดินและมีผลต่อการควบคุมการระเหยน้ำในดิน

                        - อุณหภูมิ

                        - ลม มีผลต่อการระเหยของน้ำ การคายน้ำของพืชมีอายุแตกต่างกัน

            2. ชนิดของต้นกำเนิดดิน มีผลทำให้เกิดชนิดของดินแตกต่างกันออกไป

            3. สิ่งมีชีวิตในดิน ถ้าสิ่งมีชีวิตมากดินจะดี

            4. สภาพภูมิประเทศ เช่น ความสูงต่ำความลาดชัน มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงค่อนข้างสูงโดยทั่วไปภูมิประเทศเดียวกันจะมีลักษณะของดินคล้ายกัน

5. ระยะเวลาในการสร้างดิน เวลามาก - น้อยจะแตกต่างกัน

7.  ส่วนประกอบของดิน ที่มีประโยชน์ต่อการเพาะปลูก ประกอบด้วย 4 ส่วน ได้แก่

1.       อนินทรีย์สาร     ปริมาณ   45%

2.       อินทรีย์สาร         ”           5%

3.       น้ำในดิน         ”           25%

4.       อากาศในดิน       ”           25%

            8. ดินที่เสื่อมสภาพ ได้แก่

1.       ดินเป็นกรด ปรับปรุงโดยเติมปูนขาวหรือดินมาร์ล

2.       ดินเป็นเบส ปรับปรุงโดยใส่กำมะถัน

3.       ดินเค็ม  ปรับปรุงโดยปล่อยน้ำขังแล้วระบายออก

  สาเหตุที่ทำให้ดินเสื่อมคุณภาพ ได้แก่

1.       การปลูกพืชชนิดเดียวซ้ำซากอยู่ในที่เดิม

2.       การปลูกพืชแบบขั้นบันไดนาน ๆ จะทำลายหน้าดิน

3.       การทำไร่เลื่อนลอย

4.       การใส่ปุ๋ยเคมีลงไปในดินมากเกินไป

5.       การเผาพืชหรือหญ้า

6.       การปล่อยดินให้เป็นพื้นที่ว่าง

7.       การใช้ยาฆ่าแมลง

                                    ฯลฯ

             9. การรักษาสภาพดิน ให้คงสภาพดีอยู่ตลอดเวลา การทำให้ดินอุดมสมบูรณ์อยู่เสมอ ได้แก่

ปลูกพืชหมุนเวียนเพิ่มสารอินทรีย์ในดิน และ ที่สำคัญจะต้องไม่ทำให้ดินเสื่อมตามสาเหตุที่กล่าวมา

        4.5.2 หิน

           หิน (Rock,stone) หมายถึง สารผสมแร่หรืออนินทรีย์สารตั้งแต่ 1 ชนิดขึ้นไปหรืออาจเป็นสารผสมระหว่างแร่กับแก้วภูเขาไฟหรือแก้วภูเขาไฟล้วน ๆ

            หินแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ

            1. หินอัคนี (Igneous Rock)

            2. หินตะกอน (Sedimentary Rock)

            3. หินแปร (Metamorphic Rock)