รุ้งคู่vsรุ้งแฝด คอลัมน์ Weather Wisdom โดย บัญชา ธนบุญสมบัติ
ใครๆ ก็รักสายรุ้งอันงดงามบนท้องฟ้า ยิ่งถ้าได้เห็นรุ้งเต็มๆ สองตัวพร้อมกันชัดๆ ก็ยิ่งน่าตื่นเต้น
รุ้งตัวล่างสว่างมากกว่า สีชัดกว่า เรียกว่า รุ้งปฐมภูมิ (primary rainbow)
ส่วนรุ้งตัวบนสว่างน้อยกว่า สีจางกว่า เรียกว่า รุ้งทุติยภูมิ (secondary rainbow)
สีของรุ้งแต่ละตัวมีวิธีจำง่ายๆ คือ รุ้งปฐมภูมิและรุ้งทุติยภูมิ “หันสีแดงเข้าหากัน”
พอรู้แบบนี้ปั๊บ ก็แสดงว่ารุ้งปฐมภูมิ (ตัวล่าง) มีสีแดงอยู่ขอบบนและสีม่วงอยู่ขอบล่าง ส่วนรุ้งทุติยภูมิ (ตัวบน) ก็ต้องมีสีแดงอยู่ขอบล่างและสีม่วงอยู่ขอบบน
ฝรั่งเรียกรุ้งปฐมภูมิและรุ้งทุติยภูมิรวมกันว่าเป็น double rainbow แปลว่า รุ้งคู่
ชื่อ ‘รุ้งคู่’ นี่ระวังอย่าไปสับสนกับคำว่า ‘รุ้งแฝด’ ซึ่งจะได้กล่าวถึงต่อไปนะครับ!
ลองดูภาพที่ 1 ซึ่งถ่ายโดย คุณธีรยุทธ์ ลอยลิบ เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ชำนาญการ ซึ่งประจำอยู่ที่หอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ 7 รอบ พระชนมพรรษา สงขลา
คุณผู้อ่านเห็นความปกติและความพิเศษไหมครับ?
ภาพที่ 1: รุ้งคู่ & รุ้งแฝดสอง
20 ตุลาคม 2561 16.48น. (ดวงอาทิตย์อยู่สูงจากขอบฟ้า 16.8 องศา)
หอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ 7 รอบ พระชนมพรรษา สงขลา
ภาพ: ธีรยุทธ์ ลอยลิบ
ที่ว่าปกติคือ รุ้งทุติยภูมิ คือตัวบน มีสีจางกว่าและสีแดงอยู่ขอบล่างตามที่ควรจะเป็น
ที่ว่าพิเศษก็คือ รุ้งปฐมภูมิตัวล่าง แตกออกเป็น 2 สาย ปลายแต่ละข้างบรรจบกัน ส่วนที่เหลือแยกออกจากกัน และแยกออกจากกันมากที่สุดตรงกลางพอดี แบบนี้แหละครับที่เรียกว่า twinned rainbow หรือ รุ้งแฝดสอง
น่าสนใจว่าลำดับสีรุ้งแต่ละสายในรุ้งแฝดสองนี้ ยังคงมีสีแดงอยู่ด้านบนและสีม่วงอยู่ด้านล่างเหมือนกับรุ้งปฐมภูมิปกติ
คุณธีรยุทธ์ ผู้ถ่ายภาพ เล่าให้ผมฟังว่า “ตอนแรกที่เห็นมันไม่เป็นรุ้งแฝดสองครับ ผมเห็นแค่รุ้งคู่ พอวิ่งมาหยิบกล้องและเก็บภาพ มันก็เริ่มแตกออกเป็นรุ้งแฝดสองไม่นาน (ราว 2 นาที) และกลับไปเป็นรุ้งสองชั้นอย่างเดิม”
ประเด็นที่น่าสงสัยก็คือ รุ้งแฝดสอง หรือ twinned rainbow เกิดขึ้นได้อย่างไร?
ทฤษฎีหนึ่งก็คือ รุ้งแฝดสองเกิดจากหยดน้ำฝนในอากาศ 2 กลุ่ม แต่ละกลุ่มมีรูปร่างแตกต่างกัน ซึ่งจะทำให้เกิดสายรุ้งแต่ละสายจากหยดน้ำแต่ละกลุ่ม เช่น หยดน้ำกลุ่มหนึ่งรูปร่างกลม ทำให้เกิดรุ้งปฐมภูมิแบบปกติ ส่วนหยดน้ำอีกกลุ่มรูปร่างบิดเบี้ยว ก็จะทำให้ได้รุ้งอีกเส้นหนึ่งที่อยู่ใกล้ๆ กับเส้นปกติ
อย่างไรก็ดี เป็นไปได้ด้วยเช่นกันว่า รุ้งแฝดสองอาจเกิดจากหยดน้ำ 2 กลุ่ม โดยหยดน้ำในแต่ละกลุ่มมีรูปร่างบิดเบี้ยวไปจากทรงกลมทั้งคู่ก็ได้ กลุ่มหนึ่งบิดเบี้ยวน้อยกว่า อีกกลุ่มหนึ่งบิดเบี้ยวมากกว่าก็เป็นได้
อาจมีคำถามว่า ทำไมหยดน้ำจึงอาจมีทั้งแบบทรงกลมและบิดเบี้ยว?
คำตอบหนึ่งก็คือ หากเส้นผ่านศูนย์กลางของหยดน้ำเล็กกว่า 1 มิลลิเมตร แรงตึงผิวจะทำให้หยดน้ำเป็นทรงกลมที่ค่อนข้างสมบูรณ์ แต่หากหยดน้ำใหญ่กว่านี้ แรงปะทะจากอากาศขณะหยดน้ำร่วงหล่นลงมาจะทำให้หยดน้ำบิดเบี้ยวไปโดยด้านล่างฝั่งปะทะจะค่อนข้างแบน ดูภาพที่ 2 ครับ
The Shape of Raindrops-Air flow-1mm-vs-2mm
ภาพที่ 2: รูปร่างของหยดน้ำฝนขึ้นกับขนาด
อาจารย์ Les Cowley ผู้เชี่ยวชาญด้านทัศนศาสตร์ในบรรยากาศได้คำนวณรูปร่างของรุ้งที่เกิดจากหยดน้ำ 2 กลุ่ม นั่นคือ กลุ่มแรกเป็นทรงกลม ส่วนอีกกลุ่มมีรูปร่างบิดเบี้ยว โดยมีความยาวแกนดิ่งสั้นลง 2.5% พบว่าได้ผลดังภาพที่ 3
Twinned rainbow-BowSim-Nonspherical Drops
ภาพที่ 3: ภาพจำลองรุ้งแฝดสอง โดยใช้สมมติฐานว่าหยดทรงกลมปะปนกับหยดบิดเบี้ยว
ภาพ: Les Cowley
จากการศึกษาพบว่า รุ้งแฝดสองมักจะเกิดขึ้นหลังฝนตกหนัก ซึ่งหากยึดตามทฤษฎีที่ว่ามาก็หมายถึงว่า หยดน้ำฝน (ในฝนที่ตกหนัก) มีรูปร่างแตกต่างกันอย่างน้อย 2 กลุ่ม
ที่น่าสนใจก็คือ นอกจากรุ้งแฝดสองแล้ว ยังเคยมีผู้ถ่ายภาพ รุ้งแฝดสาม (triple-split rainbow) ได้ด้วย ภาพหนึ่งคนญี่ปุ่นถ่ายได้ที่ญี่ปุ่น ส่วนอีกภาพคนไทยครับ! (เอาไว้จะนำมาฝากคุณผู้อ่านอีกที)
………………….
บัญชา ธนบุญสมบัติ
www.facebook.com/buncha2509
[email protected]
แนะนำแหล่งข้อมูล คู่มือเมฆและปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศ ติดต่อ สนพ.สารคดี
โทร: 02-547-2700 ต่อ 111, 116
อีเมล: [email protected]
line id : 0815835040
…………
อ่านเกร็ดความรู้ Weather Wisdom ตอนอื่นๆ
