รู้จัก "ปรากฏการณ์เกาะร้อน" สาเหตุที่ทำให้ “คนเมือง” ร้อนกว่าอยู่ชานเมือง
อยู่ในเมืองร้อนกว่าไปต่างจังหวัดจริงไหม ทำความรู้จัก “ปรากฏการณ์เกาะร้อน” เหตุผลที่อธิบายว่าทำไมอากาศร้อนในแต่ละพื้นที่ถึงร้อนไม่เท่ากัน
ประกาศกรมอุตุนิยมวิทยาแจ้งว่า วันที่ 2 มีนาคม 2565 ประเทศไทยเข้าสู่ฤดูร้อนอย่างเป็นทางการ และในช่วงฤดูร้อนเช่นนี้ ถ้อยคำที่ว่า “ทำไมวันนี้อากาศร้อนจัง” หรือ “อยู่บ้านแล้วร้อน” น่าจะเป็นบทสนทนาที่แต่ละครอบครัวต้องเคยพูดกันสักครั้ง
ไม่ว่าแต่ละบ้านจะหาทางออกกับความร้อนอย่างไร หากแต่ข้อสงสัยที่ว่า อยู่บ้านแล้วทำไมร้อน? หรืออยู่ในเมืองทำไมร้อนกว่าเวลาออกไปสูดอากาศต่างจังหวัด? ก็น่าจะเป็นคำถามที่ควรจะได้รับคำตอบ
อยู่บ้านแล้วร้อนจริงไหม? คำตอบนี้อธิบายได้ว่า ถ้าคุณอยู่ท่ามกลางสิ่งก่อสร้างที่เก็บกักความร้อนเป็นจำนวนมาก ก็ชี้ชัดว่า “จริง”
การที่รู้สึกว่าอยู่ในเมืองหรือท่ามกลางตึกสูงแล้วร้อน ถูกเรียกว่า “ปรากฏการณ์เกาะร้อน” (urban heat Island) หรือ “ปรากฏการณ์โดมความร้อนเมือง” ซึ่งอธิบายได้ง่ายขึ้นว่า ทุกพื้นที่ได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์เท่า ๆ กัน แต่การดูดซับและสะท้อนของความร้อนจะไม่เท่ากัน
ปรากฏการณ์เกาะความร้อน หรือ เกาะความร้อนเมือง คือปรากฏการณ์ที่พื้นที่ในกรุงเทพฯ หรือในเมืองมีที่มีความหนาแน่นมีอุณหภูมิสูงกว่าบริเวณโดยรอบ ซึ่งความแตกต่างของอุณหภูมิที่สูงกว่าจะชัดเจนในตอนกลางคืนมากกว่าตอนกลางวัน
สาเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดเกาะความร้อนเมืองคือการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวของแผ่นดินที่เกิดจากการพัฒนาเมืองซึ่งใช้วัสดุที่ทำให้เกิดการสะสมกันของความร้อน ประกอบกับความร้อนที่ปล่อยออกจากการใช้พลังงานตามอาคารสถานที่ต่างๆ ซึ่งเมื่อเมืองขยายตัวมากขึ้น การเปลี่ยนแปลงผิวพื้นแผ่นดินก็ยิ่งเพิ่มมากขึ้นตามไปเรื่อย ๆ ซึ่งเป็นสาเหตุของการเพิ่มอุณหภูมิทั่วไปโดยเฉลี่ยของเมืองใหญ่
ปรากฎการณ์เกาะร้อนเกิดจากอะไร?
หากจำแนกชัดๆ ก็จะพบว่าสาเหตุของปรากฏการณ์เกาะความร้อนเมือง เกิดจากหลัก ๆ ดังนี้
- เกิดจากการที่อาคารต่าง ๆ ปิดกั้นความร้อนจากภาคพื้นดินไม่ให้แผ่ขึ้นสู่ท้องฟ้าในช่วงตอนกลางคืน (กลางคืนท้องฟ้าเย็นกว่าพื้นดิน) เมื่อนิเวศวิทยาทางธรรมชาติ ถูกปรับมาเป็นแหล่งกสิกรรม และถูกแทนที่ด้วยชุมชนเมืองที่มีการก่อสร้างอาคารบ้านเรือน และใช้ทรัพยากรพลังงานต่างๆ ที่ปล่อยทั้งพลังงานความร้อนและมลพิษออกมา
- เกิดจากคุณสมบัติด้านความร้อนของผิววัสดุของสิ่งปลูกสร้าง ในบริเวณเมือง ซึ่งวัสดุที่ใช้โดยทั่วไปในเมือง เช่น คอนกรีตและแอสฟัลต์ (ผลิตภัณฑ์หลักสำหรับการก่อสร้างถนน และทางเท้า) มีคุณสมบัติในการรับความร้อนที่ต่างกันมาก รวมทั้งคุณสมบัติในการสะท้อนรังสีความร้อน ยิ่งเฉพาะภูมิทัศน์ของเมืองส่วนใหญ่ปูด้วยพื้นคอนกรีต วัสดุก่อสร้างมีความหนาแน่นและพื้นผิวสีเข้มโดยเฉพาะอย่างยิ่งเช่นแอสฟัลต์มีความสามารถในการดูดซับและเก็บรังสีดวงอาทิตย์ได้ดี
- การขาดการระเหยคายน้ำ เนื่องจากในพื้นที่เมืองใหญ่มีพื้นที่สีเขียวและต้นไม้ต่าง ๆ น้อยมากเมื่อเทียบกับสัดส่วนของพื้นที่ซึ่งเป็นสิ่งก่อสร้าง จึงส่งผลกระทบต่อความสมดุลของพลังงานเพราะขาดการระเหยคายน้ำ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่สามารถช่วยลดอุณภูมิของอากาศภาคพื้นดินได้ และจริง ๆ แล้วการมีพื้นที่สีเขียวและต้นไม้ในเมืองมาก ๆ ก็จะยิ่งสามารถช่วยให้พื้นที่เมืองเย็นลงได้จากการระเหยคายน้ำของต้นไม้ ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจว่าทำไมพื้นที่ชานเมืองหรือพื้นที่ชนบทจึงมีอุณภูมที่ต่ำกว่าในเมือง
- เกิดจากการบังลมของอาคารสูง ซึ่งทำให้ไม่เกิดความเย็นหรือการระบายความร้อนจากการพาความร้อน ออกไปจากเมือง และรวมถึงความร้อนที่ปล่อยออกจากเครื่องปรับอากาศของอาคาร โรงงานอุตสาหกรรม และแหล่งก่อความร้อนอื่น ๆ ในเมือง ต่างก็มีส่วนทำให้เกิดปรากฏการณ์เกาะความร้อนเมืองได้เช่นกัน
- การมีประชากรหนาแน่นในเมืองก็มีส่วนด้วยเช่นกัน เพราะการอาศัยอยู่กันอย่างแออัดของผู้คนนั้นมาพร้อมกับการใช้ทรัพยากร พลังงานและเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างมหาศาลในแต่ละวันจากการเดินทางด้วยรถยนต์ ทำให้เกิดหมอกควัน มลพิษ และมลภาวะในรูปต่าง ๆ มากมาย ซึ่งมีส่วนต่อการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของบรรยากาศและการเกิดปรากฏการณ์เกาะความร้อนเมืองด้วยเช่นกัน
ปรากฏการณ์เกาะความร้อนในพื้นที่กรุงเทพฯ
รายงานวิจัยเกี่ยวกับการศึกษาความสัมพันธ์ของเกาะตัวของพลังงานความร้อนภายในเมือง โดยคณะสถาปัตยกรรม มหาวิทยาศิลปากร ระบุว่า อุณหภูมิที่สูงขึ้นมีความสัมพันธ์กับขนาดของเมืองและจำนวนประชากร ทั้งนี้ได้มีการทดลองและสำรวจในประเทศไทยโดยเฉพาะพื้นที่ตัวเมืองคือกรุงเทพมหานคร ซึ่งแบ่งแยกตามประเภทของความหนาแน่น ซึ่งพบว่าความหนาแน่นของพื้นที่และประชากรมีส่วนต่ออุณหภูมิอย่างชัดเจน
1. พื้นที่ที่มีความหนาแน่นสูง ได้แก่ พื้นที่สีลมและเยาวราช เป็นพื้นที่ที่ได้รับอิทธิพลของปรากฏการณ์เกาะความร้อนมากที่สุด ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีอาคารสูงและประชากรอาศัยอยู่หนาแน่น
2. พื้นที่ที่มีความหนาแน่นปานกลาง ได้แก่ พื้นที่รัตนโกสินทร์และพื้นที่สามย่าน เป็นพื้นที่ที่ได้รับอิทธิพลของปรากฏการณ์เกาะความร้อนรองลงมา
3. พื้นที่ที่มีความหนาแน่นน้อย ได้แก่ พื้นที่บางกะปิ ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีระยะห่างของอาคารมีมาก ทำให้มีการระบายอากาศได้ดี
ความร้อนที่ชาวเมืองทั่วโลกต้องเจอ
ไม่ใช่แค่กรุงเทพฯ เท่านั้นที่เจอปรากฎการณ์เกาะร้อน เพราะเคยมีการวิจัยในประเทศญี่ปุ่น โดยสำนักงานอุตุนิยมวิทยาญี่ปุ่นได้พัฒนาแบบจำลองด้านภูมิอากาศขึ้นมาใหม่โดยพิจารณาข้อมูลผลกระทบต่อการรวมตัวของก้อนเมฆ หยาดน้ำฟ้า การก่อสร้าง ความร้อนใต้พื้นผิว และความร้อนที่เกิดจากการใช้พลังงาน
จากผลการวิเคราะห์อุณหภูมิที่ชั้นอากาศใกล้พื้นดิน ในเขตชุมชนเมืองสูงกว่าพื้นที่โดยรอบที่เป็นเขตกสิกรรมและพื้นที่ปกคลุมด้วยป่าไม้ ประมาณ 2-5 องศาเซลเซียส และจากแผนที่แสดงภูมิอากาศดังกล่าว จะที่ชี้ให้เห็นว่าบริเวณชุมชนเมืองจะมีความร้อนสูงกว่าบริเวณรอบๆ ซึ่งก็จะทำให้สังเกตเห็นเป็นหย่อมๆ ทำให้ดูเหมือนเป็นเกาะในแผนที่นั้นเอง และนี่จึงกลายเป็นที่มาของคำว่า เกาะร้อน ซึ่งสาเหตุสำคัญที่ส่งผลทำให้เกิดปรากฏการณ์เกาะร้อนนั้นจะเกิดขึ้น เมื่อนิเวศวิทยาทางธรรมชาติ ถูกปรับมาเป็นแหล่งกสิกรรม และถูกแทนที่ด้วยชุมชนเมืองที่มีการก่อสร้างอาคารบ้านเรือน และใช้ทรัพยากรพลังงานต่างๆ ที่ปล่อยทั้งพลังงานความร้อนและมลพิษออกมา
นอกจากนี้วัสดุที่ใช้ในสิ่งก่อสร้างต่างๆ มีคุณสมบัติเป็นตัวดูดซับความร้อนโดยตรงจากดวงอาทิตย์ ทั้งยังความร้อนที่ออกจากไอเสียจากรถยนต์ กิจกรรมการใช้พลังงานต่างๆ ของมนุษย์ในครัวเรือน และโรงงาน ที่ปล่อยพลังงานความร้อนและสร้างมลภาวะออกมา เหล่านี้ก็ช่วยเพิ่มระดับความร้อนและความเลวร้ายของสภาพอากาศได้อีกเช่นกัน
อ้างอิง : NSTDA Blog ปรากฏการณ์เกาะความร้อน (Urban Heat Island: UHI) สืบค้นเมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2565
วิทยานิพนธ์ ปรากฏการณ์เกาะความร้อนกับสภาพทางกายภาพของเมือง สถาปัตยกรรมศาสตร์มหาบัณฑิต มหาวิทยาลัยศิลปากร สืบค้นเมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2565
