Photochemical Smog และ Temperature Inversion #FridaysForFuture

คำว่า SMOG ในภาษาอังกฤษเป็นคำที่ได้จากการรวมคำว่า  SMOKE ที่แปลว่าควัน กับคำว่า FOG ที่แปลว่าหมอกเลยได้คำว่า SMOG ที่แปลว่าหมอกควันหรือ ควันที่มีลักษณะเป็นหมอก… ซึ่งโดยปกติแล้ว ควันมักจะลอยขึ้นสูงโดยธรรมชาติ ไม่ใช่กระจายเป็นวงกว้างเหมือนกับหมอกที่เกิดจากสภาพอากาศอุ่นและเย็นมาปะทะกัน… แต่ปรากฏการณ์ SMOG ที่กลายเป็นปัญหาใหญ่ระดับโลก มนุษย์ต้องเจอกับควันจากการเผาไหม้จากแหล่งต่างๆ ลอยคละคลุ้งเป็นหมอกจากควันเป็นม่านหนาปกคลุมชีวิตผู้คนและคุกคามชีวิตประจำวันอย่างสาหัส

เมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ 2563 นักศึกษาสถาบันวิทยาการพลังงาน รุ่นที่ 13 ร่วมกับคณะสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ จัดสัมมนาทางวิชาการ หัวข้อ “Chemical Smog ตัวการร้าย PM2.5” โดยเชิญนักวิชาการจาก 3 สถาบัน มาเป็นวิทยากร ได้แก่ ผศ.ดร.สุรัตน์ บัวเลิศ คณบดี คณะสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, รศ.ดร.ภิญโญ มีชำนะ จากจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, ผศ.ดร.ปริญญา เทวานฤมิตรกุล รองอธิการบดีฝ่ายความยั่งยืนและบริหารศูนย์รังสิต มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ณ ห้องประชุม ชั้น 2 คณะสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

โดย ผศ.ดร.สุรัตน์ บัวเลิศ อธิบายที่มาที่ไปของงานสัมนาว่า… มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ใช้เสาสูง KU Tower เก็บตัวอย่างคุณภาพอากาศที่ระดับความสูงต่างๆ ลงมาวิเคราะห์ พบว่า… พฤติกรรมของการเกิดฝุ่น PM2.5 ในแต่ละช่วงเวลาเปลี่ยนแปลงไปมาก คล้ายกับเหตุการณ์ในอดีตที่เคยเกิดขึ้นในนครลอสแอนเจลิส ประเทศสหรัฐอเมริกา นอกจากปัจจัยที่ทำให้เกิดฝุ่น PM2.5 ตามที่คนทั่วไปรับรู้แล้ว ทางคณะสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ยังพบว่ามีฝุ่น PM2.5 ที่เกิดจากการทำปฎิกริยาทางเคมีในอากาศที่เรียกว่า “Photochemical Smog” เข้ามาเพิ่มเติมกับฝุ่นที่มีอยู่ในพื้นที่ด้วย

แปลไทยเป็นไทยได้ว่า… กรุงเทพไม่ได้มีแต่ฝุ่น PM2.5 จากรถยนต์หรือยานพาหนะและอาคารบ้านเรือนเท่านั้น! แต่ยังมี PM2.5 จากปฏิกิริยาทางเคมีในชั้นบรรยากาศเติมให้ฟรีอีกด้วย

ในทางทฤษฎี… ฝุ่น PM2.5 ประเภท Photochemical Smog เกิดจากสารตั้งต้น คือ ออกไซด์ของไนโตรเจน หรือ NOx ผสมกับสารอินทรีย์ระเหยง่าย หรือไอระเหยจากสารอินทรีย์ หรือ Volatile Organic Compound เช่น ละอองสารไฮโดรคาร์บอน หรือ ไอระเหยของสารที่ใส่ในสเปรย์… โดยมีแสงแดดจัดๆ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา… ทำให้เกิดก๊าซโอนโซน หรือ O₃ ซึ่งปกติจะไม่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศที่มนุษย์อาศัยอยู่… ซึ่งการมี O₃ อยู่ในระดับที่เข้มข้นระดับหนึ่งในช่วงเวลาที่นานพอ เราก็จะมีอาการระคายเคืองที่ผิวหนัง ตา และทำให้ปอดติดเชื้อได้ง่าย

ประเด็นก็คือ… มี PM2.5 แถมฟรีจากชั้นบรรยากาศ นอกเหนือจากที่มนุษย์ช่วยกันสร้างและปล่อยออกมา!

ส่วนปัจจัยที่ทำให้ควันและไอระเหยจากพื้นโลก วนเวียนทำปฏิกิริยาทางเคมีแบบ Photochemical Smog ในช่วงฤดูหนาวสามารถอธิบายได้ด้วยปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Temperature Inversion ที่โดยปกติอุณภูมิของชั้นบรรยากาศที่ควันลอยขึ้นสูงโดยไม่ม้วนตัวคละคลุ้ง เป็นเพราะอุณหภูมิของชั้นบรรยากาศจะลดลงเรื่อยๆ เมื่อสูงขึ้นจากพื้น… แต่ในฤดูหนาว อุณหภูมิในระดับพื้น กลับลดต่ำลงกว่าชั้นอากาศที่อยู่เหนือขึ้นไป ทำให้ชั้นอากาศอุ่นด้านบน กลายสภาพเป็นฝาชีที่มองไม่เห็น ปิดครอบพื้นที่เป็นวงกว้าง อากาศจึงไม่ถ่ายเท จนฝุ่น PM2.5 และควันที่เกิดจากการเผาไหม้และการจราจร ผสมกับฝุ่นที่เกิดปฏิกริยา Photochemical Smog ทำให้เราได้เห็นหมอกควันคลุมเมืองอยู่ตลอดเวลา

ในมุมมองของผม… การแก้ปัญหา PM2.5 น่าจะมีปลายทางอยู่ที่การจัดการชั้นบรรยากาศ ที่มนุษย์คงต้องเรียนรู้และพัฒนาอะไรอีกมากเพื่อถ่ายเทอากาศจากผิวพื้น ทะลุฝาชีโลกที่อุณหภูมิเป็นตัวแปรสำคัญ… แต่ระหว่างนี้เราคงต้องช่วยกันลดไอระเหยที่มนุษย์นี่แหละ… สร้างขึ้นด้วยกันทุกคนให้เหลือน้อยที่สุด

#FridaysForFuture ครับ!

อ้างอิง