รู้ไหมว่าอะไรคือ สาเหตุของอากาศที่ทำให้ กทม. เผชิญภาวะมลพิษขณะนี้ มาดูคำตอบกัน กระจ่างเลย!

*สาเหตุเชิงกายภาพของอากาศที่ทำให้ กทม. เผชิญภาวะมลพิษขณะนี้***

ในเชิงสภาวะทางอากาศ หลักๆมี 2 ปัจจัยคือ ฤดูหนาว และ หย่อมความกดอากาศต่ำ ที่ทำให้ กทม. เกิดภาวะอากาศปิดและลมไม่พัดพาเอาฝุ่นและมลพิษออกไปจากพื้นที่ ...จะอธิบายถึงกระบวนการพวกนี้

อันแรกคือ การเกิดการแยกชั้นของอากาศที่อากาศอุ่นกว่าดันอยู่ด้านบนของอากาศที่เย็นกว่า (เรียก inversion หรือการกลับหัวกลับหาง) ดังรูป 1,2 นี้คือที่คาซักสถานและเม็กซิโก ที่มลพิษถูกกักอยู่ชั้นล่าง..

ปกตินั้น อากาศยิ่งสูงยิ่งหนาว (ยอดดอยอินทนนท์จึงหนาว) แต่เนื่องจากว่ามวลอากาศในภูมิภาค/ทวีปต่างๆเคลื่อนตัวไปมา จึงเกิด inversion ได้ เพราะอากาศอุ่นดันเบากว่าซะนี่ พอลอยมาปิดทับอากาศเย็นกว่า(หนักกว่า)ด้านล่างเสมือนฝาปิด ทุกอย่างก็นิ่งไปหมด ขาดลมพัด

ในหน้าหนาวนั้น inversion เกิดขึ้นได้บ่อย อย่างในปักกิ่งที่มลพิษอากาศมักเกิดในหน้าหนาว สาเหตุนึงเป็นเพราะ รังสีความร้อนที่แผ่ออกมาจากพื้นผิวโลกดันเกินปริมาณรังสีที่ได้รับจากดวงอาทิตย์ เพราะดวงอาทิตย์ทำมุมต่ำกับพื้นที่นั้นๆ ในฤดูหนาว

ในฤดูหนาว การแยกชั้นของอากาศนี้ไปกันไม่ให้เกิดการผสมผสานถ่ายเทของอากาศในแนวตั้ง (mixing) และกันไม่ให้เกิดการกระจัดกระจายตัวด้วยลม (dispersion) ของอนุภาคฝุ่น/มลพิษต่างๆ ทั้งแนวตั้งและแนวนอน ..

ปกติในสภาวะที่ไม่มี inversion นั้น เนื่องจากลมอากาศจะเริ่มพัดพาจากบริเวณที่อุ่นกว่าไปยังบริเวณที่เย็นกว่า จากการลอยตัวของอากาศอุ่น (เรียก convection) ในแนวตั้ง(แนวดิ่ง)นั้น

ลมจึงเกิดขึ้นจากกระบวนการนี้และหอบควันเสีย/ฝุ่นต่างๆจากใกล้ผิวโลกที่เราหายใจ (อากาศอุ่นเพราะรังสีจากดวงอาทิตย์ส่อง/สะท้อนผิวโลก) ขึ้นไปสูงๆหลายกิโลเมตรที่อากาศเย็นกว่า และเกิดผสมผสาน/mixing กับอากาศที่สะอาดกว่าอากาศใกล้ผิวโลก(จากกิจกรรมมนุษย์) เพราะเมื่ออากาศอุ่นลอยตัว อากาศเย็นที่หนักกว่าก็พัดลงมาแทนที่มวลที่ลอยขึ้นไป เกิดการผสมผสานให้อากาศเฉลี่ยที่เราหายใจไม่เป็นมลพิษมากนัก

ปกติเมืองต่างๆทั่วโลกที่มีปัญหาเรื่องนี้มักถูกล้อมรอบด้วยภูเขา เพราะจะเป็นเสมือนอ่างที่ถูกปิดฝาด้วยลมอุ่น กักฝุ่น/มลพิษไว้ด้านล่างที่คนหายใจ ถ้าในไทย จังหวัดที่เข้าข่ายนี้ก็คือเชียงใหม่ในบางพื้นที่ที่ต่ำ ...

เชียงใหม่โดยทั่วไปแล้วอากาศดี แอดก็ว่า บ้านแอดอากาศดี๊ดีนะ แต่หากเมื่อไหร่เกิด inversion ของอากาศ ดังที่กล่าวข้างต้น ด้วยสภาพที่ถูกล้อมด้วยภูเขาเป็นแอ่งปิด ในบางพื้นที่ก็จะแย่หน่อย เช่นเดียวกับเม๊กซิโกซิตี้ (รูป 2) ที่ถูกล้อมไปด้วยภูเขาไฟเก่า

อย่างไรก็ดี กทม. เกิดปัญหาในขณะนี้ ส่วนนึงหลักๆก็เพราะ หย่อมความกดอากาศต่ำที่มาจากจีนสู่ไทย ...ผลกระทบจากความกดอากาศต่ำต่อมลพิษทางอากาศนั้น แม้ว่าจีนจะประสบมาพอควร แต่งานวิจัยก็ยังค่อนข้างใหม่ แต่หลักๆ นักวิทย์กล่าวว่า จากข้อมูลอุตุฯ 10 ปีบริเวณแอ่งสีฉวนของเขา

พบว่า ใน 8 ครั้งจาก 10 ครั้งที่เกิดเหตุการณ์มลพิษสูงนั้นเกิดเพราะหย่อมความกดอากาศต่ำที่พาดผ่าน ...เขากล่าวว่า เมื่อเมืองใหญ่ๆตั้งอยู่ตรงหน้าหย่อมความกดอากาศต่ำและมีอากาศอุ่นจากทิศใต้พัดผ่าน ก็จะกระตุ้นให้เกิด inversion (การแยกชั้นอากาศ) ที่รุนแรงขึ้นมาทันที เสมือนฝาปิดที่ทำให้อากาศแทบหยุดนิ่งในแนวดิ่ง และทำให้ความเร็วลมในแนวนอนก็ต่ำลงไปด้วย ไม่ถ่ายเทมลพิษ (ดูรูป 3 ประกอบ)

เมื่อหย่อมความกดอากาศต่ำเริ่มพัดผ่านเมืองใหญ่ที่เกิดมลพิษไป ลมเย็นและแห้งจึงเข้ามามีอิทธิพลแทน และ inversion จึงค่อยๆหายไป และลมพัดถ่ายเทตามปกติ อากาศดีขึ้นมาก ...

จากข้อมูลอันละเอียดของพวกเขา ถามว่า ความกดอากาศต่ำนั้นต่ำแค่ไหน ที่ดูเหมือนทำให้เกิด inversion รุนแรงขึ้นมาทันที (แบบ กทม. ช่วงนี้) เขาให้ค่าที่ 700 hPa (เฮกโตปาสคาล) ถ้าต่ำกว่านี้ (บวกกับหน้าหนาว) ก็แทบจะเตรียมใจได้เลย จึงมีประโยชน์ต่อกรมที่จับตาดูมลพิษในอนาคต ...

รูปที่ 4 นี้สาธิตการพัดของลมที่น้อยลงในอ่างสีฉวนนี้ระหว่างเกิด inversion จากความกดอากาศต่ำ จุดแดงคือบริเวณที่มลพิษจะแย่ที่สุด

กรมควบคุมมลพิษไทยถึงกล่าวว่า อาจต้องรอถึงเดือนกุมภาพันธ์ ที่อากาศจะอุ่นขึ้นใน กทม. และลมจะพัดพามากขึ้น หอบเอาฝุ่นควันออกไปจากพื้นที่ ตอนนี้เราคงทำได้หลักๆคือลดการใช้รถ และกิจกรรมที่สร้างฝุ่นและมลพิษต่างๆ จ้า

ดร. ไพลิน ฉัตรอนันทเวช 
(คิดถึงทุกท่านจ้า มัวเป็นมนุษย์เงินเดือน)