ผู้คนบนโลกได้สังเกตเห็น และรู้ความสัมพันธ์ระหว่างปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลง กับเหตุการณ์ข้างขึ้นข้างแรม ของดวงจันทร์มานานหลายพันปีก่อนที่นิวตัน จะอธิบายได้ว่า อุบัติการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้น เป็นเพราะดวงจันทร์ส่งแรงดึงดูดแบบโน้มถ่วงกระทำต่อน้ำบนโลก นอกจากดวงจันทร์จะมีอิทธิพลต่อโลกในเรื่องนี้แล้ว เมื่อไม่นานมานี้เองนักวิทยาศาสตร์ก็ยังได้พบอีกว่าแรงดึงดูดแบบโน้มถ่วงจากดวงจันทร์ ยังสามารถทำให้ชั้นหินบนโลกอยู่ในสภาพเครียดได้ และทำให้กระแสลมบนโลกแปรปรวนอีกด้วย ดังที่นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอริโซนา ในประเทศสหรัฐอเมริกาได้พบเมื่อต้นปี 2532 ว่าในคืนวันเพ็ญอุณหภูมิของอากาศที่ระยะความสูง 6 กิโลเมตร จะสูงขึ้นประมาณ 0.2 องศาเซลเซียส เพราะแสงอาทิตย์ที่สะท้อนจากผิวดวงจันทร์ กลับมาสู่โลกได้นำพลังงานความร้อน มาสู่ชั้นบรรยากาศเหนือโลก

นักวิทยาศาสตร์ได้รู้มานานแล้วว่า ผิวดวงจันทร์สะท้อนแสงได้ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นเอง ดังนั้นมันจึงสะท้อนแสงดีพอๆ กับยางแอสฟัลท์ที่ใช้ราดถนน เมื่อเป็นเช่นนี้ดวงจันทร์วันเพ็ญ จึงมีความสว่างน้อยกว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 5 แสนเท่า และในยามข้างแรมเมื่อดวงจันทร์ปรากฏบนฟ้าเป็นเสี้ยว เราก็รู้ว่าเสี้ยวจันทร์ส่วนที่สว่างจ้านั้น เป็นส่วนที่สะท้อนแสงอาทิตย์ ส่วนเสี้ยวจันทร์ที่สลัวๆ นั้นก็เป็นส่วนที่ได้รับแสงสะท้อนจากโลก ซึ่งเราเรียกว่าแสงโลก แสงโลกเกิดจากแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบก้อนเมฆ หิมะ ภูเขาน้ำแข็ง ฯลฯ บนโลกแล้วสะท้อนกลับสู่ดวงจันทร์

D.Huffman แห่งมหาวิทยาลัย Arizona และ S. Koonin แห่ง California Institute of Technology ในสหรัฐอเมริกากำลังใช้แสงโลกนี้ ในการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของสภาวะดินฟ้าอากาศบนโลก โดยเขาทั้งสองได้พบว่า หากความสว่างไสวของแสงโลกที่ปรากฏบนดวงจันทร์ลดลง 1 เปอร์เซ็นต์นั่นก็หมายความว่าอุณหภูมิของอากาศบนโลกได้ลดลง 1 องศาเซลเซียส ดังนั้นหากเขาทั้งสอง สามารถวัดความเข้มของแสงโลกได้อย่างถูกต้อง และต่อเนื่องเป็นเวลานาน เขาก็สามารถสรุปสถานภาพของปรากฏการณ์เรือนกระจก ที่กำลังคุกคามโลกได้ทันที

โครงการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของลมฟ้าอากาศ บนโลกตามปกติเป็นโครงการวิจัยที่ต้องการเงินมาก และต้องการเวลาศึกษานาน ในอดีตนักวิทยาศาสตร์ นิยมใช้ดาวเทียมในการศึกษาเรื่องนี้ แต่วิธีนี้ก็มีปัญหาหลายประการ เช่น ปัญหาเงินงบประมาณที่ต้องใช้ในการสร้างดาวเทียม และจรวดสำหรับส่งดาวเทียมขึ้นไป ซึ่งต้องเผชิญกับการเสี่ยงเรื่องการทำงานบกพร่องของจรวด และการมีชีวิตทำงานที่ค่อนข้างสั้นของดาวเทียม แต่ข้อจำกัดที่สำคัญที่สุดคือ ดาวเทียมนั้นสามารถศึกษาลม และอากาศของโลกได้เฉพาะเหนือพื้นที่แคบๆ หาได้ครอบคลุมพื้นที่ที่กว้างไม่

A. Danjon คือนักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศสคนแรก ที่ได้พบในปี พ.ศ. 2468 ว่าเงาจันทร์นั้นคือ แสงโลกนั่นเอง เขาจึงสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่มีปริซึมภายใน และปริซึมได้แยกภาพของดวงจันทร์ข้างแรม ออกเป็นสองภาพที่เหมือนกันทุกประการ เขาได้หรี่แสงของเสี้ยวจันทร์ส่วนที่สว่าง จนกระทั่งมีความเข้มเท่ากับส่วนที่ไม่สว่าง ความเข้มแสงที่ถูกหรี่ลง ชี้บอกปริมาณแสงที่สะท้อนจากโลก

นักวิทยาศาสตร์หลายคน ยังไม่ค่อยมีความมั่นใจในความถูกต้องของการศึกษาสภาพของลมฟ้าอากาศบนโลกโดยใช้แสงโลกนัก เพราะมีความเห็นว่า มีแสงอาทิตย์หลายส่วนที่เวลาตกกระทบโลกแล้วไม่สะท้อนสู่ดวงจันทร์ ดังนั้นแสงโลกส่วนนี้จะหายไป แต่ผลการคำนวณของ Huffman และ Koonin ที่ใช้คอมพิวเตอร์ศึกษาแสงสะท้อนจากโลก ได้พิสูจน์ให้เห็นว่า โดยเฉลี่ยแล้ว 30 เปอร์เซ็นต์ของแสงสะท้อนจากโลกจะตกลงบนดวงจันทร์ และถ้าเราสามารถวัดความเข้มแสงชนิดนี้ได้อย่างละเอียด และถูกต้องโดยผิดพลาดไม่เกิน 1 เปอร์เซ็นต์ เราจะสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงของลมฟ้าอากาศได้อย่างผิดพลาดไม่เกิน 0.2 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้เทคนิคการศึกษาแสงโลกยังมีราคาถูกกว่าเทคนิคการใช้ดาวเทียม ซึ่งแพง และให้ภาพรวมของลมฟ้าอากาศในระยะยาวได้ดีกว่าดาวเทียมมาก

จึงนับว่าความคิดของ Danjon เมื่อ 70 ปีก่อนโน้นนั้นแยบยลและหลักแหลม ทั้งๆ ที่เขาไม่มีอุปกรณ์ดีๆ ที่จะศึกษาปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เขาใคร่รู้ แต่การมีสติปัญญาที่เฉียบคมทำให้เขาสามารถเอาชนะข้อจำกัดด้านเทคโนโลยีของเขาได้ ทุกวันนี้นักวิจัยสภาวะเรือนกระจกบางคนกำลังใช้วิธีการของ Danjon เป็นกระจกศึกษาสภาวะอากาศของโลกครับ

---

ที่มา : ดร.สุทัศน์ ยกส้าน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)