การพยากรณ์และแจ้งเตือนภัยแล้งและอุทกภัยล่วงหน้าอย่างแม่นยำ ตลอดจนการวางแผนด้านการเกษตรและทรัพยากรน้ำอย่างมีประสิทธิภาพ ล้วนขึ้นอยู่กับการจำลองกระบวนการบนผิวดินที่มีความน่าเชื่อถือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งพลวัตของความชื้นในดินและอุณหภูมิดิน ความชื้นในดินทำหน้าที่เป็น “ความทรงจำ” ที่สำคัญของระบบผิวดิน ซึ่งส่งผลต่อการคายระเหยน้ำ การแลกเปลี่ยนพลังงานที่ผิวดิน การเกิดน้ำท่า การพัฒนาของสภาวะภัยแล้ง และปฏิสัมพันธ์ระหว่างพื้นดินกับบรรยากาศ ดังนั้น การปรับปรุงการจำลองกระบวนการดังกล่าวจึงมีความสำคัญต่อการเสริมสร้างศักยภาพการพยากรณ์อุทกภูมิอากาศในระดับรายสัปดาห์ถึงรายฤดูกาล (Sub-seasonal to Seasonal: S2S)

เพื่อยกระดับขีดความสามารถดังกล่าวในประเทศไทย ทีมวิจัย ALICE-LAB จึงได้ร่วมมือกับสถาบันสารสนเทศทรัพยากรน้ำ (องค์การมหาชน) หรือ สสน. ดำเนินโครงการพัฒนาและประเมินแบบจำลองกระบวนการผิวดินอย่างครอบคลุม โครงการนี้มุ่งเน้นการพัฒนาและประยุกต์ใช้แบบจำลองผิวดิน Noah-MP ในรูปแบบออฟไลน์อย่างอิสระ เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมการจำลองที่สามารถควบคุมปัจจัยต่าง ๆ ได้ ซึ่งช่วยให้สามารถประเมินกระบวนการบนผิวดิน กระบวนการทางฟิสิกส์ของแบบจำลอง การกำหนดพารามิเตอร์ และความไม่แน่นอนของข้อมูลบังคับแบบจำลองได้อย่างเป็นระบบ โดยปราศจากการแทรกซ้อนของผลป้อนกลับจากแบบจำลองบรรยากาศ

งานวิจัยนี้สะท้อนถึงศักยภาพของทีมวิจัย ALICE-LAB ในด้านการสร้างแบบจำลองผิวดินและอุทกวิทยาความละเอียดสูง การประมวลผลข้อมูลอุตุนิยมวิทยาและอุทกอุตุนิยมวิทยา การเปรียบเทียบสมรรถนะและการประเมินแบบจำลอง โดยให้ความสำคัญกับการปรับปรุงการจำลองความชื้นในดินและฟลักซ์ของน้ำและพลังงานที่เกี่ยวข้อง ตลอดจนการประเมินว่าความก้าวหน้าในการจำลองกระบวนการผิวดินจะสามารถช่วยยกระดับการติดตามภัยแล้ง การพยากรณ์น้ำท่วมและน้ำท่า การจัดการน้ำเพื่อการเกษตร และการพยากรณ์อุทกภูมิอากาศระดับรายสัปดาห์ถึงรายฤดูกาลได้อย่างไร

ระบบแบบจำลองได้รับการเปรียบเทียบและประเมินอย่างครอบคลุมกับผลิตภัณฑ์ข้อมูลวิเคราะห์ย้อนหลังด้านอุตุนิยมวิทยาและผิวดิน ข้อมูลสังเกตการณ์ความชื้นในดินจากดาวเทียม และชุดข้อมูลการสังเกตการณ์โลกประเภทอื่น ๆ การประเมินจากแหล่งข้อมูลที่หลากหลายนี้ช่วยให้ทีมวิจัยสามารถระบุจุดแข็งและข้อจำกัดของแบบจำลองภายใต้สภาวะภูมิอากาศ ประเภทการใช้ประโยชน์ที่ดิน และเหตุการณ์อุทกอุตุนิยมวิทยาที่หลากหลาย อีกทั้งยังเป็นพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการปรับปรุงฟิสิกส์ของแบบจำลองและการกำหนดพารามิเตอร์ของการจำลองกระบวนการทางผิวดิน

งานวิจัยนี้มุ่งจัดทำแนวทางที่ผ่านการตรวจสอบความถูกต้องทางวิทยาศาสตร์สำหรับการบูรณาการขีดความสามารถด้านการจำลองผิวดินที่ได้รับการปรับปรุงเข้าสู่ระบบพยากรณ์ S2S แบบเชื่อมต่อเชิงกลศาสตร์ของ สสน. ผ่านความร่วมมือนี้ ทีมวิจัยกำลังพัฒนาความเชี่ยวชาญและโครงสร้างพื้นฐานที่เชื่อมโยงการสร้างแบบจำลองผิวดินเชิงกระบวนการ การสังเกตการณ์โลกด้วยดาวเทียม สารสนเทศทรัพยากรน้ำ และปัญญาประดิษฐ์ เพื่อสนับสนุนระบบพยากรณ์อุทกภูมิอากาศความละเอียดสูงยุคใหม่สำหรับประเทศไทยและภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

ต่อยอดจากการดำเนินงานในระยะก่อนหน้าเกี่ยวกับการติดตามพื้นที่เพาะปลูกข้าวและทุเรียนในปี พ.ศ. 2568 โครงการในระยะปัจจุบันได้ขยายขอบเขตการดำเนินงานครอบคลุมพืชเศรษฐกิจหลักอีก 6 ชนิดทั่วประเทศ ได้แก่ ข้าวโพด มันสำปะหลัง อ้อย มะม่วง มะพร้าว และลำไย โดยมีวัตถุประสงค์หลักในการประเมินข้อมูลดาวเทียมเพื่อการคำนวณการคายระเหยน้ำ (Evapotranspiration: ET) การพัฒนาแบบจำลองเชิงพื้นที่โดยใช้สมการมาตรฐาน เช่น Penman-Monteith และ SEBAL ตลอดจนการพัฒนาระบบติดตามและแจ้งเตือนการใช้น้ำของพืชแบบพลวัตที่มีความแม่นยำและเสถียรภาพสูง ขั้นตอนการทำงานเชิงเทคนิคประกอบด้วยการนำเข้าข้อมูล การบดบังเมฆ (Cloud Masking) การเติมเต็มข้อมูลที่ขาดหาย (Gap Filling) และการตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองด้วยการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวด เพื่อให้ได้ข้อมูลที่มีความน่าเชื่อถือสูงสำหรับการวิเคราะห์ในระดับแปลง ผลลัพธ์สุดท้ายของโครงการครอบคลุมรายงานฉบับสมบูรณ์และซอร์สโค้ด (Source Code) ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับการติดตามการใช้น้ำรายวันและการประเมินทางเศรษฐศาสตร์ของการใช้น้ำภาคการเกษตรทั่วประเทศไทย