D.I.Y. SUNMOON TIDE TABLE 2016

D.I.Y ทดลองทำ ตารางน้ำพระอาทิตย์ พระจันทร์ และตารางน้ำชาวเล

หลังจากดูตารางน้ำ หรือมาตราน้ำมาหลายปี กับการสังเกตุเรื่องน้ำขึ้นน้ำลง ก็พอเริ่มจะมองออกว่า ในตัวเลขที่บอกระดับความสูงของน้ำนั้น มีตัวเลขอีกจำนวนมากซ่อนอยู่


"พระอาทิตย์ และพระจันทร์ คือ สิ่งที่กำหนดทุกสิ่ง และกำหนดทุกกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตบนโลก"


การขึ้นและตก ของพระอาทิตย์หรือพระจันทร์จึงมีความหมาย และมีผลต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ไม่เว้นแม้แต่มนุษย์ ตัวอย่างเช่น เวลาพระอาทิตย์ขึ้นเราจะตื่น เราจะกิน เราจะดืม หรือเราทำงาน ตามจังหวะของเวลาและส่วนใหญ่จะทำกิจกรรมซ้ำๆ ในเวลาเดิมๆ ในสัตว์ก็เช่นกัน เพราะเวลาที่เรากำหนดตามเข็มนาฬิกา มันเกิดจากการโคจรของพระอาทิตย์กับพระจันทร์ มันจึงสัมพันธ์กันจนเป็นเนื้อเดียวกัน

หากเรามองตัวเองที่อยู่บนโลก สมมุติว่ายืนอยู่บนดวงจันทร์ มองกลับมาหาตัวเองที่อยู่บนโลก เราจะเห็นตัวเราเล็กยิ่งกว่า เศษเสี้ยวผงละอองธุลี เสียอีก จนมองไม่เห็นไปเลย  พลังแรงดึงดูดของดวงจันทร์สามารถยกน้ำทั้งมหาสมุทรให้สูงขึ้นได้ มีเครื่องจักรใดๆ ในโลกทำได้บ้าง และจะต้องใช้พลังงานขนาดไหนถึงทำได้แบบนั้น

ถ้าเราแบ่งสิ่งมีชีวิตเป็น 2 พวกใหญ่ๆ ได้แก่

• สิ่งมีชีวิตที่อยู่บนบก สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะตอบสนองต่อแสง การโคจรและการหมุนของโลกทำให้แสงอาทิตย์เปลี่ยนแปลง ทำให้เกิดกิจกรรมต่างๆ
• สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในน้ำ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะตอบสนองต่อผลกระทบของดวงจันทร์ต่อระดับน้ำ และการโคจรของพระจันทร์ ทำให้ให้เกิดกิจกรรมต่างๆ

ฉะนั้นตารางน้ำนี้จึงเกี่ยวพันธ์กับสิ่งมีชีวิตต่างๆ ในแนวเพื่อชีวิต เหมาะสำหรับคนที่มีชีวิตชิดทะเล ที่อยู่ติดกับแนวชายฝั่งประเทศไทยที่ยาวทั้งหมดประมาณ 1500 ไมล์ ส่วนตารางน้ำรายชั่วโมงเพื่อการเดินเรือ ก็มีของกรมอุทกศาสตร์กองทัพเรือทำไว้แล้ว

สิ่งที่ควรรู้เพื่อทำความเข้าใจ เกี่ยวกับการใช้ตารางน้ำเพื่อชีวิต

1. สิ่งที่ทำให้เกิดน้ำขึ้นน้ำลง อ่านเพิ่มเติม
2. เวลา เกิดจากพระอาทิตย์ พระจันทร์ อ่านเพิ่มเติม
3. ดิถีดวงจันทร์ อ่านเพิ่มเติม
4. ผลของพระจันทร์ขึ้น พระจันทร์ลง อ่านเพิ่มเติม
5. เรื่องเกี่ยวกับฮาร์โมนิค อ่านเพิ่มเติม
6. ตารางน้ำเพื่อชีวิต ค่าระดับน้ำอาจไม่เท่ากับตารางน้ำรายชั่วโมง ของกรมอุทกศาสตร์ แต่จะมีค่าที่สอดคล้องกัน แต่สิ่งสำคัญกว่าคือ แสดงค่าตัวเลขที่ซ่อนอยู่ ที่ทำให้เราสามารถคาดการณ์ระดับน้ำเองได้ และเข้าใจในธรรมชาติ และการอยู่กับธรรมชาติ จะดีแค่ไหนถ้าเราชี้ตำแหน่งดวงจันทร์ กับพระอาทิตย์รายชั่วโมง ผู้ที่เป็นปัจจัยหลักในการกำหนดทุกสิ่ง และระบุพิกัดวัตถุบนท้องฟ้าได้อย่างถูกต้อง

การคาดการณ์ระดับน้ำ คือการพยากรณ์ระดับน้ำล่วงหน้า ด้วยวิธีการวิเคราะห์แบบคลื่นฮาร์โมนิค ฉะนั้นการคาดการณ์ระด้บน้ำ กับการวัดระดับน้ำจริงๆ อาจไม่เท่ากัน เท่ากัน หรือใกล้เคียง ดังตัวอย่าง

กราฟเส้นสีน้ำเงิน คือการทำนายล่วงหน้า 1 ปี ส่วนกราฟเส้นสีแดง คือการวัด ณ ในเวลาจริงจะเห็นว่าระดับน้ำมีอาจมีค่าต่างจากระดับน้ำที่ทำนายล่วงหน้า ซึ่งอาจผิดไปบ้าง 30-50 cm เนื่องจากปัจจัยการเปลี่ยนแปลงภายนอกหลายๆ อย่าง แต่ระดับน้ำที่ได้จาการทำนายล่วงหน้าก็ยังสามารถใช้ได้ผล เนื่องจาก

• เวลาใช้งานจริง เราจะใช้ความสัมพันธ์ของระดับน้ำที่เพิ่มขึ้น หรือลดลงเป็นหลักอย่างเดียว ตัวอย่างเช่น สมมุติ ระดับน้ำจากการทำนายเวลาเที่ยงเป็น 2 เมตร อีกชั่วโมงถัดไปจะเป็น 2.2 เมตร แต่หากทำการวัดจริงระดับน้ำอาจเป็น 2.3 เมตร (แต่เรายังเข้าใจว่าเป็น 2 เมตร ให้นึกว่าค่าจากตารางเป็นตัวเลขสมมุติ แต่ระดับน้ำจริงๆ 2.3 แต่ชั่วโมงถัดไป ก็เป็น 2.5 เมตร น้ำเพิ่มสูงขึ้นจาการทำนายกับการวัดจริงมันเท่ากันคือ 0.2 เมตร มันจึงใช้ได้ผลเพราะเรายังเข้าใจว่าระดับน้ำสมมุติ 2 เมตร ก็ระดับน้ำ มันก็เพิ่มขึ้นจริงๆ 0.2 เมตร) ถ้าสังเกตุลักษณะรูปกราฟ ตารางน้ำจากการทำนายกับการวัดระดับน้ำจริงจะมีรูปทรงคล้ายๆ กันระดับน้ำจึงเพิ่มหรือลดคล้ายๆกัน จึงเป็นเหตุผลที่ระดับน้ำจากการคาดการณ์ล่วงหน้า มันใช้ได้ผล

ตารางน้ำรายชั่่วโมงจะอยู่ในรูปแบบตารางตัวอย่างเช่น

การมองตัวเลขแบบนี้อาจเข้าใจลำบาก เขียนใหม่พล๊อตเป็นกราฟรายวัน จะเป็นดังรูป

กราฟวันที่ 03/09/2558

กราฟวันที่ 04/09/2558

กราฟวันที่ 05/09/2558

จะสังเกตุว่ากราฟแต่ละวันจะมีลักษณะคล้ายๆกัน แต่จะเปลี่ยนไปทีละหน่อยๆ โดยมีการเปลี่ยนที่ดิถีหรือเฟส กับแอมพลิจูดหรือความสูงของคลื่น

กราฟวันที่ 03-05/09/2558

เมื่อนำกราฟทุกวันมาพล๊อตพร้อมกันก็จะเห็นว่า ระดับน้ำสูงสุดต่ำสุดจะมึผลคือ มีการเลื่อนเฟสหรือดิถี เวลาจะเลื่อนไปประมาณ 50 นาที อันนี้เป็นผลมาจากการโคจรที่ไม่เท่ากันของดวงจันทร์กับการหมุนของโลก แต่รูปทรงจะคล้ายๆ เดิมแต่จะเปลี่ยนไปที่ละน้อยๆ อันเนื่องจากผลของดิถีดวงจันทร์

• ระด้บน้ำขึ้นลงจะแปรผันโดยตรงกับการโคจรของพระจันทร์มากที่สุด และพระอาทิตย์รองลงมา
•  ระดับน้ำขึ้นน้ำลงจะเกี่ยวกับลักษณะพื้นที่ ในบางพื้นที่น้ำจะยกตัวเพิ่มขึ้นหรือลดลงมากกว่าปกติ ขึ้นอยู่กับลักษณะชายหาด และพื้นท้องทะเล จึงมีการคิดค้นระบบการทำนายคาดการณ์น้ำขึ้นน้ำลงแบบฮาร์โมนิค ซึ่งจะมีการนำปัจจัยทุกปัจจัยที่จะมีผลกระทบมาคิดเพื่อการคาดการณ์ระดับน้ำให้ใกล้เคียงความเป็นจริงมากที่สุด

จะเห็นว่ากราฟน้ำขึ้นน้ำลง ก็คือกราฟที่เป็นอนุกรมเวลา โดยมีค่าฮาร์โมนิคเป็นตัวแปรที่เป็นส่วนประกอบทำให้กราฟขึ้นลง การที่จะรู้ตำแหน่งของระดับน้ำก็คือการคำนวนจุดใดบนกราฟ ตามเวลา หากมีค่าฮาร์โมนิคที่สอดคล้องกับความเป็นจริง ก็จะสามารถคำนวนตารางน้ำเดินหน้า หรือคำนวนตางรางน้ำถอยหลังไปยังเวลาที่ต้องการใด้อย่างถูกต้องใกล้เคียง เพราะมันคือความสัมพันธ์อย่างต่อเนื่อง

จึงมาทดลองทำเป็นตารางน้ำเพื่อชีวิต โดยอาศัยข้อมูลพื้นฐานจาก เลขท้าย 2 ตัว (ตารางน้ำรายชั่วโมง) ที่ออกโดยกรมอุทกศาสตร์วันละ 24 ค่า (มาจาก 24 ชั่วโมง 1 ชั่วโมงจะมีค่าระดับน้ำ 1 ชุด) และเลขท้าย 3 ตัว ออกวันนึงประมาณ 2-4 ค่า (ตารางน้ำสูงสุด-ต่ำสุด)

ค่า Harmonic ที่ซ่อนอยู่ในตารางน้ำ

ค่าฮาร์โมนิคที่อยู่ในตารางน้ำ ก็คือ ค่าตัวแปรต่างๆ ที่มีผลกระทบต่อระดับน้ำ ในหนึ่งตารางน้ำก็ไม่ได้ใช้ค่าตัวแปรเหล่านี้ครบทั้งหมด ค่าเหล่านี้ในแต่ละสถานที่ จะไม่เหมือนกันตามพิกัดละติจูด ลองจิจูด และสภาพภูมิศาสตร์แวดล้อม ณ จุดนั้นๆ

ขั้นตอนการทำ TIDE TABLE

การทำ Tide Table จะมีกระบวนการประมาณ 5 ขั้นตอนดังรูป
เริ่มจาก เก็บค่าตรวจวัดจากเครื่องมือวัด (Tide gauge data logger)-->คัดกรองข้อมูล-->แปลงค่าเป็น hamonic->คำนวนค่า hamonic เพื่อคาดการณ์->รวบรวมข้อมูลดิบ ทำเป็น ตารางน้ำรายชั่วโมง หรือตารางน้ำที่เป็นกราฟ

การใช้ฮาร์โมนิคคาดการณ์ระดับน้ำ

• ใช้ 4 harmonic คาดการณ์ล่วงหน้าได้ 15 วัน
• ใช้ 7 harmonic คาดการณ์ล่วงหน้าได้ 30 วัน
• ใช้ 54 harmonic คาดการณ์ล่วงหน้าได้ 6 เดือน
• ใช้ 62 harmonic คาดการณ์ล่วงหน้าได้ 1 ปี
• ใช้ 102 harmonic คาดการณ์ล่วงหน้าได้มากกว่า 1 ปี
• ใช้ 114 harmonic คาดการณ์ล่วงหน้าได้ 4.5 ปี

ที่พูดมาทั้งหมดข้างบนต้องมีเครื่องมือเพียบ รวมทั้ง Software สำหรับวิเคราะห์ข้อมูล เหอๆไม่มีอะไรสักอย่าง แฮ่ะๆๆ มีคอมพิวเตอร์เก่าๆ 1 เครื่องก็พอ (ต้องเก่าๆด้วย ไม่งั้นไม่เก๋า)

ข้อมูลที่คำนวนออกมาเป็นตารางน้ำเพื่อชีวิต มีเพียงข้อมูลระดับความสูงของน้ำเท่านั้นที่ต้องนำมาประมวลผลในแบบ Tide Calculator ส่วนอันอื่่นเช่นค่า Azimuth , Moon age, Sun-moon rise/down หรือทุกๆค่าคำนวนแล้วดึงมาใช้ได้เลย ไม่ต้องมาปรับแต่งหรือประมวลซ้ำอีก จริงๆแล้วเราต้องการข้อมูลอย่างอื่นมากกว่าระดับน้ำ เพราะข้อมูลระดับน้ำ มันมีเยอะแล้วบนอินเตอร์เน็ต

เนื่องจากไม่มีอะไรเป็นตัวช่วยเลย แนวคิดที่ใช้ทำให้สำเร็จ ก็คือ ใช้แนวคิดใช้หลักวิศวกรรมย้อนกลับ การทำ Tide Table ใช้ขั้นตอนจาก 1 ไป 5 เราก็ทำกลับกันคือทำถอยหลัง จากขั้นตอนที่ 5 ไป 4

• ขั้นตอนที่ 5 คือเรามีข้อมูล Tide Table ของกรมอุทกศาสตร์ มันก็คือขั้นตอนที่ 5 เอาข้อมูลตัวนี้เป็นตัวตั้ง
• แล้วถอยกลับ ให้เป็น Harmonic อย่างง่ายๆ (การทำ Harmonic ไม่ได้ง่ายมาก เพราะค่าตัวเลขปัจจุบันมันคือค่าตัวเลขในอนาคต แต่ก็ไม่ยากจนถึงขั้นจะทำไม่ได้เลย) แล้วค่อยนำไปคำนวนใหม่ในขั้นที่ 4 เพื่อ Re Harmonic Calculator
• แล้วก็รวบรวมข้อมูลดิบใหม่ทำเป็นตารางอีกครั้ง มันก็จะได้ตารางน้ำเพื่อชีวิต งงมั้ย ...

เอาเป็นว่าพอทำเสร็จ ก็ออกมาเป็นหน้าตาแบบข้างล่างนี้

ตารางน้ำเพื่อชีวิต ทดลองจัดทำเป็น 2 แบบคือ

ตารางน้ำพระอาทิตย์ พระจันทร์ 2016

• ค่า Azimuth ของพระอาทิตย์
• ค่า Azimuth ของพระจันทร์
• อายุของดวงจันทร์
• ความสว่างของดวงจันทร์ illumination ของพระจันทร์
• ความสูงระดับน้ำ

การบอกมุมแบบอะซิมุท (Azimuth) คือ การบอกตำแหน่งวัตถุบนท้องฟ้าในแนวราบ หรือ ถ้าจะอธิบายให้เห็นภาพ แทบทุกบ้านจะมีจานดาวเทียม มองจากหลังจานดาวเทียม ตำแหน่งดาวเทียมจะอยู่ตำแหน่งคงที่ตลอดเวลา มุมเงยจึงมีค่ามุมคงที่ ส่วนมุมกวาดซ้าย-ขวา คือมุมของอะซิมุท การหามุมกวาดคือการหามุมอะซิมุทนั่นเอง

อายุดวงจันทร์ (Moon Age) คือ การนับจำนวนวันที่เกิดข้างขึ้นข้างแรม การนับอายุสามารถเทียบให้เห็นความสว่างของดวงจันทร์ ตั้งแต่จันทร์ดับ->ข้างขึ้น->จันทร์เพ็ญ->ข้างแรม แล้ววนมาจันทร์ดับอีกครั้ง

อายุดวงจันทร์

การแบ่งเวลา จะใช้การแบ่งเวลาตามรูปแบบนาฬิกา คือ ทุก 3 ชั่วโมง (แบ่ง 4 ตามหน้าปัดนาฬิกา เอาแนวคิดมาจากชาวบาบิโลน) โดยมีช่วงเวลาดังนี้

การใช้สีในการแบ่งเวลา สีสว่าง แทนกลางวัน สีมึด แทนกลางคืน

• ช่วงตี 1 ถึงตี 3 (01:00AM-03:00AM) สีเทาเข้ม (มึดตื๋อ)
• ช่วงตี 3 ถึง 6 โมงเช้า (03:00AM-0600AM) สีเทา (เริ่มมีแสงสว่างบ้าง)
• ช่วง 6 โมงเช้า ถึง 9 โมงเช้า (06:00AM-09:00AM) สีเหลือง (แดดอ่อน ตอนเช้า)
• ช่วง 9 โมงเช้า ถึงเที่ยงวัน (09:00AM-12:00AM) สีเหลืองเข้ม (แดดเริ่มแรง)
• ช่วงเที่ยงวัน ถึงบ่าย 3 โมง (01:00PM-03:00PM) สีแสด (แดดจัด)
• ช่วงบ่าย 3 ถึง 6 โมงเย็น (03:00PM-06:00PM) สีส้ม (แดดอ่อน ตอนเย็น)
• ช่วง 6 โมงเย็น ถึง 3 ทุ่ม (06:00PM-09:00PM) สีม่วงอ่อน (เริ่มมึด)
• ช่วง 3 ทุ่ม ถึง เที่ยงคืน (09:00PM-12:00PM) สีม่วงเข้ม (มึดสลัว)

ตารางน้ำ ชาวเล 2016

• ระดับน้ำรายชั่วโมง
• พระจันทร์ขึ้น พระจันทร์ลง
• พระอาทิตย์ขึ้น พระอาทิตย์ลง

มาถึงตรงนี้หลายคนอาจจะสงสัย แล้วจะรู้ได้ไงว่าค่าระดับน้ำถูกต้อง เพราะมันเป็นอนาคต เนื่องจากตารางน้ำปี 2016 กรมอุทกศาสตร์ยังไม่ออก ตอบตรงๆ ผมเองก็ไม่รู้เหมือนกัน คงต้องรอไปอีก 3-4 เดือนเพราะไม่รู้จะตรวจสอบกับใครได้ แต่ใช้วิธีก็ทำย้อนหลังไปเดือนธันวาคม 2558 เพื่อไว้เช็คอัตราการเพิ่มขึ้น เท่าเดิม หรือลดลงของระดับน้ำ เวลาพล๊อตกราฟมันต้องไปในทิศทางเดียวกัน

ตัวอย่าง ตารางน้ำอ่าวสัตหีบ 12 2558

Life Tide Table 12 2558

กินอยู่อย่าง ต่ำ  มุ่งกระทำอย่าง สูง
เป็นอยู่อย่าง ง่าย  มุ่งทำสิ่ง ยาก
ใช้ชีวิตใกล้ชิด ธรรมชาติ มากที่สุด

พุทธทาสภิกขุ

เปรียบเทียบความถูกต้อง ผลการคำนวนระดับน้ำชาวเล ล่วงหน้าเทียบกับ ตารางน้ำของกรมอุทกศาสตร์กองทัพเรือ

อ่าวสัตหีบ กรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ มกราคม 2559

อ่าวสัตหีบ ตารางน้ำชาวเล มกราคม 2559

เกาะสีชัง กรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ มกราคม 2559

เกาะสีชัง ตารางน้ำชาวเล มกราคม 2559

สันดอนเจ้าพระยา กรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ มกราคม 2559

สันดอนเจ้าพระยา ตารางน้ำชาวเล มกราคม 2559

บทสรุป

• ด้วยวิธีดังกล่าวข้างต้น ทำให้เราสามารถคำนวนตารางน้ำ รายชั่วโมงได้แทบใกล้เคียงกับการคำนวนระดับน้ำล่วงหน้าของกรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ หากนำตัวเลขมาพล๊อตกราฟ จะเห็นกราฟขึ้นและลง วิ่งไปทิศทางเดียวกันและสอดคล้องกัน
• สำหรับมารีน่า ท่าเรือ หรือรีสอร์ทใหญ่ๆต่างๆ สามารถทำตารางน้ำรายชั่วโมงของตนเองได้ โดยทำการบันทึกข้อมูลระดับน้ำเบื้องต้นสัก 2-3 เดือน แล้วนำมาคำนวนเทียบกับค่าเฉลี่ยของจุดตรวจวัดระดับใกล้เคียงของกรมอุทกศาสตร์ แล้วนำมาสั่งคำนวนใหม่ เราก็จะได้ระดับน้ำรายชั่วโมงของมารีน่า หรือท่าเรือนั้นๆ ได้
• การคำนวนระดับน้ำใช้หลักการคำนวนพื้นฐานมาจากดิถีดวงจันทร์ และดิถีพระอาทิตย์ โดยใช้เพียงคอมพิวเตอร์ 1 เครื่อง ส่วนค่าสถิติได้มาจากฐานข้อมูล ระดับรายชั่วโมง กับ ระดับน้ำสูงสุด-ต่ำสุด หากเข้าใจหลักการก็จะทำได้ เพราะมันคือ ความสัมพันธ์แบบต่อเนื่อง
• หากเกิดภัยพิบัติรายแรง หรือเหตุการณ์ภัยร้ายแรงแบบไม่คาดฝันในอนาคต เช่น การสงคราม การก่อการร้าย  ฯลฯ ทำให้ไม่สามารถมีตารางน้ำในอนาคต เราก็จะสามารถคำนวนระดับน้ำได้ด้วยตนเอง

หมายเหตุ

-บทความนี้ถูกบันทึกเป็นสถิติโดย Google ปี 2015

-ตารางน้ำ กรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ ประเทศไทย ยกมาเป็นตัวอย่าง ใช้เพื่อเป็นแนวทางในการศึกษาเท่านั้น

บทความที่เกี่ยวข้อง : ตารางน้ำชาวเล รายชั่วโมง