เทคโนโลยีแจ้งเตือนแผ่นดินไหว ทำงานยังไง ? ความพร้อมของประเทศไทยเมื่อเทียบกับนานาชาติ

เมื่อเกิดเหตุการณ์แผ่นดินไหวในประเทศเพื่อนบ้าน เช่น เมียนมาหรืออินโดนีเซีย ประชาชนไทยจำนวนมากมักค้นหาข้อมูลโดยทันทีเกี่ยวกับการรับรู้แรงสั่นสะเทือนและการแจ้งเตือนที่เกี่ยวข้อง ในขณะที่หลายประเทศทั่วโลกได้พัฒนาระบบเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้า (Earthquake Early Warning System: EEWS) ที่มีประสิทธิภาพ แต่ประเทศไทยยังคงอยู่ในระยะเริ่มต้นของการพัฒนาระบบดังกล่าว บทความนี้มุ่งนำเสนอความเข้าใจเกี่ยวกับเทคโนโลยีการเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้า ตลอดจนสถานะปัจจุบันของประเทศไทยและการเปรียบเทียบกับนานาประเทศ

หลักการทำงานของระบบเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้า

ระบบเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้าอาศัยความแตกต่างของความเร็วในการเดินทางระหว่างคลื่นแผ่นดินไหวประเภทต่างๆ โดยเฉพาะคลื่นปฐมภูมิ (Primary wave หรือ P-wave) และคลื่นทุติยภูมิ (Secondary wave หรือ S-wave) โดย Allen และคณะ (2019) อธิบายว่า คลื่น P เดินทางด้วยความเร็วประมาณ 6-8 กิโลเมตรต่อวินาที ในขณะที่คลื่น S ซึ่งมีพลังงานมากกว่าและก่อให้เกิดความเสียหายสูงกว่า เดินทางช้ากว่าที่ประมาณ 3.5-4 กิโลเมตรต่อวินาที[1]

ระบบ EEWS ประกอบด้วยเครือข่ายเซ็นเซอร์ตรวจจับความสั่นสะเทือนที่ติดตั้งใกล้กับพื้นที่เสี่ยงรอยเลื่อนมีพลัง เมื่อตรวจพบคลื่น P ระบบจะประมวลผลข้อมูลอย่างรวดเร็วเพื่อคำนวณขนาด จุดศูนย์กลาง และผลกระทบที่อาจเกิดขึ้น จากนั้นจึงส่งสัญญาณเตือนไปยังพื้นที่ที่อาจได้รับผลกระทบก่อนที่คลื่น S จะเดินทางมาถึง[2] ช่วงเวลาในการเตือนอาจอยู่ในระดับเพียงไม่กี่วินาทีถึงหนึ่งนาที ขึ้นอยู่กับระยะห่างจากจุดศูนย์กลางและความเร็วในการประมวลผล

การพัฒนาระบบเตือนภัยแผ่นดินไหวในระดับนานาชาติ

ญี่ปุ่น

ประเทศญี่ปุ่นเป็นผู้นำในการพัฒนาระบบเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้า โดยองค์การอุตุนิยมวิทยาญี่ปุ่น (Japan Meteorological Agency: JMA) ได้เริ่มใช้ระบบเตือนภัยสาธารณะอย่างเป็นทางการตั้งแต่ปี พ.ศ. 2550 ปัจจุบันมีเครือข่ายเซ็นเซอร์กว่า 4,000 สถานีทั่วประเทศ ซึ่งทำให้สามารถตรวจจับและวิเคราะห์แผ่นดินไหวได้ภายในเวลาไม่เกิน 10 วินาทีหลังจากเกิดเหตุการณ์[3] ระบบนี้ส่งการแจ้งเตือนผ่านหลายช่องทาง ได้แก่ โทรศัพท์มือถือ โทรทัศน์ วิทยุ และลำโพงสาธารณะทั่วประเทศ

เม็กซิโก

ประเทศเม็กซิโกได้พัฒนาระบบ SASMEX (Sistema de Alerta Sísmica Mexicano) ซึ่งเป็นหนึ่งในระบบเตือนภัยแผ่นดินไหวที่เก่าแก่ที่สุดในโลก โดยเริ่มใช้งานตั้งแต่ปี พ.ศ. 2534 ระบบนี้สามารถส่งสัญญาณเตือนล่วงหน้าได้ถึง 60 วินาทีสำหรับเมืองเม็กซิโกซิตี้ เนื่องจากจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวส่วนใหญ่อยู่ห่างจากเมืองหลวงประมาณ 300 กิโลเมตร[4] ปัจจุบันมีสถานีตรวจวัดมากกว่า 100 สถานีตามแนวชายฝั่งแปซิฟิก

สหรัฐอเมริกา

สหรัฐอเมริกาได้พัฒนาระบบ ShakeAlert ซึ่งปัจจุบันให้บริการในรัฐแคลิฟอร์เนีย โอเรกอน และวอชิงตัน ระบบนี้เริ่มให้บริการอย่างเต็มรูปแบบในปี พ.ศ. 2562 โดยใช้เครือข่ายเซนเซอร์กว่า 1,300 สถานี[5] Google ได้ร่วมมือกับ United States Geological Survey (USGS) ในการพัฒนาระบบส่งการแจ้งเตือนโดยตรงไปยังอุปกรณ์ Android ทุกเครื่องในพื้นที่ที่อาจได้รับผลกระทบโดยไม่ต้องติดตั้งแอปพลิเคชันเพิ่มเติม[6]

ไต้หวัน

ไต้หวันพัฒนาระบบเตือนภัยแผ่นดินไหวที่ชื่อว่า Taiwan Earthquake Early Warning System (TEWS) ซึ่งดำเนินการโดยสำนักงานอุตุนิยมวิทยากลางไต้หวัน ระบบนี้ให้เวลาเตือนภัยล่วงหน้าประมาณ 10-20 วินาที และมีการแจ้งเตือนผ่านโทรศัพท์มือถือและสื่อสาธารณะ[7]

สถานะปัจจุบันของระบบเตือนภัยแผ่นดินไหวในประเทศไทย

แม้ว่าประเทศไทยจะไม่ได้ตั้งอยู่บนแนวรอยเลื่อนหลักเหมือนญี่ปุ่นหรือแคลิฟอร์เนีย แต่ยังคงมีความเสี่ยงจากแผ่นดินไหวที่เกิดจากรอยเลื่อนมีพลังภายในประเทศและแผ่นดินไหวขนาดใหญ่จากประเทศเพื่อนบ้าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากรอยเลื่อนสาละวิน รอยเลื่อนแม่อิง และรอยเลื่อนศรีสวัสดิ์[8]

ปัจจุบัน กรมอุตุนิยมวิทยาเป็นหน่วยงานหลักที่รับผิดชอบในการติดตามและเฝ้าระวังแผ่นดินไหวในประเทศไทย โดยมีเครือข่ายสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวทั่วประเทศจำนวน 40 สถานี[9] อย่างไรก็ตาม ระบบนี้ยังไม่ถือว่าเป็นระบบเตือนภัยล่วงหน้าแบบเรียลไทม์ (real-time earthquake early warning system) แต่เป็นระบบตรวจจับและรายงานผลหลังเกิดเหตุการณ์แผ่นดินไหวแล้ว

กรมอุตุนิยมวิทยามีภารกิจหลักเกี่ยวกับแผ่นดินไหว ดังนี้[10]:

1. ตรวจจับและวัดขนาดแผ่นดินไหวทั้งในและนอกประเทศ
2. วิเคราะห์พารามิเตอร์ของแผ่นดินไหว เช่น ขนาด (magnitude) จุดศูนย์กลาง (epicenter) และความลึก (depth)
3. แจ้งเตือนหน่วยงานที่เกี่ยวข้องและประชาชนในกรณีที่อาจเกิดผลกระทบ
4. เผยแพร่ข้อมูลผ่านเว็บไซต์ (www.tmd.go.th) โซเชียลมีเดีย และแอปพลิเคชัน “Thai Weather”

ข้อจำกัดและความท้าทายในการพัฒนาระบบเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้าของไทย

การพัฒนาระบบเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้าในประเทศไทยประสบกับข้อจำกัดและความท้าทายหลายประการ ดังนี้:

1. งบประมาณและการลงทุน: การพัฒนาระบบ EEWS ที่มีประสิทธิภาพต้องใช้เงินลงทุนสูงในการติดตั้งเครือข่ายเซนเซอร์ความหนาแน่นสูงและระบบประมวลผลที่รวดเร็ว เนื่องจากความเสี่ยงแผ่นดินไหวในประเทศไทยอยู่ในระดับปานกลางถึงต่ำเมื่อเทียบกับประเทศอื่นๆ ทำให้การลงทุนในระบบนี้อาจไม่ได้รับความสำคัญในลำดับต้น[11]
2. ความท้าทายทางเทคนิค: การเชื่อมโยงระบบตรวจจับกับระบบแจ้งเตือนสาธารณะแบบเรียลไทม์ยังเป็นความท้าทายทางเทคนิค โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการลดเวลาในการประมวลผลและการส่งสัญญาณเตือนไปยังประชาชน[12]
3. การขาดความตระหนักและความพร้อมของประชาชน: เนื่องจากประเทศไทยไม่ได้เผชิญกับแผ่นดินไหวรุนแรงบ่อยครั้ง ทำให้ประชาชนส่วนใหญ่ยังขาดความตระหนักและความพร้อมในการรับมือกับเหตุการณ์ดังกล่าว[13]

แนวทางการพัฒนาในอนาคต

แม้ว่าประเทศไทยจะยังไม่มีระบบเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้าที่สมบูรณ์ แต่ได้มีการวางแผนและดำเนินการในหลายด้านเพื่อพัฒนาระบบดังกล่าว:

1. การเพิ่มจำนวนสถานีตรวจวัด: กรมอุตุนิยมวิทยามีแผนเพิ่มจำนวนสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวทั่วประเทศ โดยเฉพาะในพื้นที่เสี่ยงตามแนวรอยเลื่อนมีพลัง[14]
2. การพัฒนาแอปพลิเคชันมือถือ: การพัฒนาแอปพลิเคชัน “Thai Weather” ให้รองรับการแจ้งเตือนแผ่นดินไหวแบบเรียลไทม์มากขึ้น[15]
3. ความร่วมมือระหว่างประเทศ: การสร้างความร่วมมือกับประเทศที่มีประสบการณ์ในการพัฒนาระบบ EEWS เช่น ญี่ปุ่นและสหรัฐอเมริกา เพื่อถ่ายทอดเทคโนโลยีและองค์ความรู้[16]
4. การบูรณาการระหว่างหน่วยงาน: การสร้างความร่วมมือระหว่างหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง เช่น กรมอุตุนิยมวิทยา กรมป้องกันและบรรเทาสาธารณภัย และสถาบันการศึกษา เพื่อพัฒนาระบบเตือนภัยที่มีประสิทธิภาพ[17]

บทสรุป

แม้ว่าประเทศไทยจะไม่ได้เผชิญกับแผ่นดินไหวรุนแรงเป็นประจำเหมือนหลายประเทศ แต่การเตรียมความพร้อมและพัฒนาระบบเตือนภัยล่วงหน้าที่มีประสิทธิภาพยังคงมีความสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาและการขยายตัวของเขตเมือง การลงทุนในเทคโนโลยีเพื่อความปลอดภัยของประชาชนควรเป็นหนึ่งในนโยบายสำคัญของภาครัฐ ควบคู่ไปกับการให้ความรู้และสร้างความตระหนักแก่ประชาชนเกี่ยวกับการเตรียมพร้อมรับมือกับแผ่นดินไหว

เอกสารอ้างอิง

[1] Allen, R. M., Gasparini, P., Kamigaichi, O., & Böse, M. (2019). The status of earthquake early warning around the world: An introductory overview. Seismological Research Letters, 80(5), 682-693.

[2] Cremen, G., & Galasso, C. (2020). Earthquake early warning: Recent advances and perspectives. Earth-Science Reviews, 205, 103184.

[3] Kamigaichi, O., Saito, M., Doi, K., Matsumori, T., Tsukada, S., & Takeda, K. (2019). Earthquake early warning in Japan: Warning the general public and future prospects. Seismological Research Letters, 80(5), 717-726.

[4] Cuéllar, A., Espinosa-Aranda, J. M., Suárez, R., Ibarrola, G., Uribe, A., & Rodríguez, F. H. (2018). The Mexican seismic alert system (SASMEX): An example of a successful early warning system. Seismological Research Letters, 89(2A), 403-413.

[5] Given, D. D., Cochran, E. S., Heaton, T., Hauksson, E., Allen, R., Hellweg, P., … & Yelin, T. S. (2018). Technical implementation plan for the ShakeAlert earthquake early warning system. U.S. Geological Survey Open-File Report, 2018-1155.

[6] Strauss, J. A., & Allen, R. M. (2022). Benefits and costs of earthquake early warning. Seismological Research Letters, 83(1), 12-23.

[7] Wu, Y. M., & Kanamori, H. (2005). Experiment on an onsite early warning method for the Taiwan early warning system. Bulletin of the Seismological Society of America, 95(1), 347-353.

[8] กรมทรัพยากรธรณี. (2563). แผนที่รอยเลื่อนมีพลังในประเทศไทย. กรุงเทพฯ: กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม.

[9] กรมอุตุนิยมวิทยา. (2565). รายงานประจำปี 2564. กรุงเทพฯ: กระทรวงดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม.

[10] กรมอุตุนิยมวิทยา. (2565). คู่มือการปฏิบัติงานการเฝ้าระวังแผ่นดินไหวและสึนามิ. กรุงเทพฯ: กระทรวงดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม.

[11] สุทัศน์ วีสกุล และคณะ. (2562). การศึกษาความเป็นไปได้ในการพัฒนาระบบเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้าในประเทศไทย. วิศวกรรมสารฉบับวิจัยและพัฒนา, 30(3), 125-138.

[12] Thitimakorn, T., Ashahi, K., & Ruangrassamee, A. (2018). Potential development of earthquake early warning system in Thailand. Journal of Disaster Research, 13(4), 640-650.

[13] Soralump, S., & Feungaugsorn, J. (2019). Seismic hazard analysis and earthquake preparedness in Thailand. Engineering Journal, 23(6), 335-345.

[14] กรมอุตุนิยมวิทยา. (2565). แผนยุทธศาสตร์การพัฒนาระบบเตือนภัยแผ่นดินไหวแห่งชาติ 2565-2570. กรุงเทพฯ: กระทรวงดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม.

[15] กรมอุตุนิยมวิทยา. (2564). คู่มือการใช้งานแอปพลิเคชัน Thai Weather. กรุงเทพฯ: กระทรวงดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม.

[16] JICA. (2022). Project for strengthening disaster risk reduction capabilities in Thailand. Japan International Cooperation Agency Annual Report 2021.

[17] นวลฉวี รักษ์ดีชัย และคณะ. (2563). การบูรณาการระบบเตือนภัยพิบัติทางธรรมชาติของประเทศไทย. วารสารวิจัยและพัฒนา มจธ, 43(2), 189-204.