เขียนโดย LUCA ROZÁLIA SZÁRAZ
วันที่ 1 พฤศจิกายน 2014
แปลและเรียบเรียงโดย ปิโยรส ปานยงค์
อ้างอิง https://www.researchgate.net/publication/273448097
มลภาวะทางอากาศในเขตเมือง
บรรยากาศเหนือเขตเมืองมักมีระดับมลภาวะที่สูงจากกิจกรรมของมนุษย์อย่างการเผาไหม้พลังงานฟอสซิลและกิจกรรมการผลิต นอกจากนี้การขนส่งยังเป็นต้นกำเนิดที่สำคัญของมลภาวะทางอากาศอย่าง Nitrogen Monoxide ทำให้ชั้นโอโซน Tropospheric ozone ในชั้นบรรยากาศเหนือเขตเมืองมีความหนามากขึ้น ความหนาแน่นของโอโซนในชั้นบรรยากาศนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณสารอินทรีย์ระเหยง่ายหรือ Volatile Organic Compounds (VOCs) ในอากาศ โดย VOCs จะทำปฏิกิริยาทางเคมีกับ Nitrogen Oxides and VOCs เมื่อโอโซนมีความเข้มข้นสูงภายใต้สภาพภูมิอากาศที่เหมาะสม หมอกพิษแบบ Photochemical ที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพอย่างยิ่งก็จะเกิดขึ้น
อย่างไรก็ตาม พื้นที่สีเขียวในเขตเมืองที่มีส่วนผสมทั้งไม้ใหญ่และพุ่มไม้จะมีประสิทธิภาพในการลดมลภาวะทางอากาศมากที่สุด ส่วนสนามหญ้าที่มีลักษณะเป็นพื้นที่เปิดโล่งจะระบายมลภาวะได้ดีกว่าพื้นที่เปิดโล่งที่เป็นพื้นผิวสังเคราะห์อย่างซีเมนต์และยางมะตอย เพราะใบหญ้าเล็กๆทำให้กระแสลมเหนือสนามหญ้าชะลอตัวลง ทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Lattice Effect และถ้ามีการปลูกต้นไม้และพุ่มไม้เพิ่มเข้าไปในพื้นที่ก็จะทำให้มวลอากาศปริมาณมากไหลช้าลง ส่งผลให้อนุภาคมลภาวะตกลงพื้น
แม้ว่าพื้นที่สีเขียวในเมืองจะส่งผลเป็นอย่างมากต่อคุณภาพอากาศ แต่ถ้าเป็นพื้นที่เล็กอาจส่งผลเสียมากกว่าผลดีเนื่องจากทำให้เกิดการสะสมของสารอินทรีย์ระเหยง่ายหรือ Volatile Organic Compounds (VOCs) เป็นปริมาณมากในอากาศ
ผลกระทบจากภาวะโลกร้อนที่เกิดในเขตเมืองและพื้นที่สีเขียวจะช่วยบรรเทาปัญหาได้อย่างไร
เมืองทุกเมืองมีแนวโน้มที่จะได้รับผลกระทบจากภาวะโลกร้อนมากกว่าพื้นที่ชนบท โดยคาดว่าอากาศในเวลากลางคืนในเขตเมืองจะร้อนขึ้นจากปรากฏการณ์เกาะแห่งความร้อน ซึ่งจะซ้ำเติมสภาพอากาศที่ร้อนจัดอยู่แล้วในช่วงฤดูร้อนจากคลื่นความร้อนที่จะเกิดบ่อยครั้งขึ้น ซึ่งตรงข้ามกับอากาศในเขตชนบทที่จะเย็นกว่าเพราะมีกระแสลมไหลผ่านและระบายความร้อนออกไปจากพื้นที่ในเวลากลางคืน ความร้อนในเขตเมืองจะส่งผลต่อทั้งสุขภาพกายและจิตของคนเมือง หรืออาจนำไปสู่อัตราการตายที่เพิ่มขึ้นในชุมชนแออัดในช่วงเวลาที่เกิดคลื่นความร้อน
เป็นที่คาดการณ์กันว่าความเสี่ยง ความรุนแรง และความถี่ของภัยธรรมชาติอย่างคลื่นความร้อน ฝนชุก พายุ และอุทกภัย จะเพิ่มสูงขึ้นจากภาวะโลกร้อน และเนื่องจากลักษณะและคุณสมบัติทางกายภาพของเมือง ภัยเหล่านี้จะยิ่งทวีความรุนแรงขึ้นอีก
พื้นที่สีเขียวในเขตเมืองจะช่วยบรรเทาปรากฏการณ์เหล่านี้ได้ด้วยการลดอุณหภูมิในเขตเมืองลงผ่านการดูดซับรังสีจากดวงอาทิตย์ทั้งทางตรงและทางอ้อมและการคายน้ำของพืชที่ส่งผลกระทบที่สำคัญที่สุดในการทำให้อากาศในเมืองเย็นลง นอกจากนี้ยังช่วยทำให้เกิดการระบายอากาศเมื่อเกิดปรากฏการณ์ Park Breeze ที่ไล่อากาศร้อนจากพื้นผิวสังเคราะห์ออกไปจากพื้นที่
พื้นที่สีเขียวในเขตเมืองเพิ่มระดับความชื้นในอากาศและลดความเสี่ยงและผลกระทบจากอุทกภัย ถ้าเราต้องการเพิ่มประสิทธิภาพของพื้นที่สีเขียวในเขตเมืองให้สูงสุด เราจะต้องเลือกพันธุ์พืชและออกแบบพื้นที่อย่างรอบคอบ ในเขตที่มีสภาพอากาศร้อน แนวทางที่ดีที่สุดคือสร้างสวนสาธารณะขนาดใหญ่และปลูกไม้ใหญ่สลับพุ่มไม้ให้แน่นเต็มพื้นที่ เพราะให้ร่มเงา ไอน้ำที่คายจากพืช และเป็นแนวต้านที่จะลดความเร็วลมลง อย่างไรก็ตาม ในสถานการณ์ที่แหล่งน้ำตามธรรมชาติมีจำกัด สวนสาธารณะลักษณะนี้จะต้องได้รับน้ำอย่างเพียงพอเพื่อไม่ให้อัตราการคายน้ำของพืชในพื้นที่ลดลง นอกจากนี้ ผลจากความเร็วลมที่ลดลงยังเป็นที่ต้องการในเมืองที่มีอากาศเย็นจัดและลมพัดแรง
ร่มเงาและลมเป็นปัจจัยสำคัญในเขตที่มีสภาพอากาศร้อนชื้น ดังนั้นนักภูมิสถาปัตย์ต้องออกแบบแนวต้นไม้ที่ให้ร่มเงาแต่ไม่กีดขวางทางลมด้วยการปลูกไม้เล็กและพุ่มให้แน่นเต็มพื้นที่ ส่วนในเขตอากาศหนาวนั้นจะต้องออกแบบให้แสงอาทิตย์ส่องถึงพื้นและปลูกต้นไม้เพื่อกำบังลม ดังนั้นจึงควรปลูกไม้จำพวกสนที่ล้อมด้วยพุ่มไม้เตี้ยๆเป็นแนวแถวตามริมถนนและล้อมรอบเขตสวนสาธารณะ
บทสรุป
วัตถุประสงค์ของงงานทบทวนวรรณกรรมชิ้นนี้ก็เพื่อให้ผู้อ่านได้เข้าใจกระบวนการทางธรรมชาติของสภาพภูมิอากาศในเขตเมืองที่ในปัจจุบันส่งผลกระทบเชิงลบทั้งทางด้านคุณภาพชีวิตและสุขภาวะของผู้อยู่อาศัยอันเนื่องมาจากภาวะโลกร้อน ซึ่งเป็นสัญญาณบ่งบอกถึงปัญหาร้ายแรงที่จะเกิดขึ้นในอนาคต งานทบทวนวรรณกรรมของเราจึงเสนอแนวทางแก้ปัญหาดังกล่าวโดยใช้พื้นที่สีเขียวเป็นเครื่องมือ อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด นักออกแบบผังเมืองจะต้องทำความเข้าใจระบบนิเวศเมืองและโครงสร้างของวัตถุและสิ่งปลูกสร้างต่าง ๆ ในเมืองเสียก่อน
ปัจจุบัน ผู้ที่มีอำนาจหน้าที่เกี่ยวกับเรื่องนี้อย่างนักวางผังเมืองและเทศบาลได้เปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์และสิ่งแวดล้อมเมืองไปมาก ซึ่งในบางกรณีเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงได้ยากอันเนื่องมาจากความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยต่าง ๆ ที่ซับซ้อนของเขตเมือง ตัวอย่างเช่นการเปลี่ยนแปลงสิ่งใดสิ่งหนึ่งเพียงอย่างเดียวอย่างเช่นการใช้สีที่ทาภายนอกอาคารหรือการตัดไม้ใหญ่ในสวนสาธารณะเพื่อเปิดเป็นพื้นที่สันทนการอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ ดังนั้นการออกแบบผังเมืองสมัยใหม่จะต้องมีส่วนร่วมจากผู้เชี่ยวชาญจากหลากหลายสาขาวิชาอาทิเช่นเศรษฐกิจ สังคม พฤติกรรม และวัฒนธรรมมากกว่าการออกแบบผังเมืองในอดีต (จบ)
นอกจากนี้ พื้นที่สีเขียวในเขตเมืองยังดักจับหยาดน้ำฟ้าในอากาศไว้ เก็บกักน้ำฝนไว้เป็นการชั่วคราว และคืนสู่ระบบภูมิอากาศด้วยการคายน้ำ คุณสมบัติของพื้นที่สีเขียวเหล่านี้ผนวกกับดินที่ดูดซึมน้ำได้ดีจะลดการไหลบ่าของน้ำฝนไปทิ้งเสียโดยเปล่าประโยชน์
เกาะแห่งความร้อนในเขตเมือง
ปรากฏการณ์เกาะแห่งความร้อนในเขตเมือง (Urban Heat Island หรือ UHI) คืออากาศในเขตเมืองมักจะมีอุณหภูมิสูงกว่าอากาศในพื้นที่ชานเมืองโดยรอบ ค่าความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิในสองพื้นที่นี้ขึ้นอยู่กับภูมิประเทศในเขตเมือง ลักษณะของพื้นผิว ขนาดของเมือง ความหนาแน่นของกิจกรรมของมนุษย์ และปัจจัยทางภูมิอากาศในภูมิภาคนั้น
พื้นที่ปลูกสร้างที่กินอาณาบริเวณส่วนใหญ่ในเขตเมืองสามารถเก็บความร้อนได้ดีจากคุณสมบัติดูดซับรังสีความร้อนได้มากและค่า Albedo ที่ต่ำ นอกจากนี้ รังสีความร้อนที่แผ่ออกมาจากพื้นผิวสังเคราะห์ยังถูกสะท้อนกลับและดูดซับเข้าไปใหม่อีกโดยสิ่งปลูกสร้างและมลภาวะในอากาศ ดังนั้นรังสีความร้อนคลื่นยาวจึงไม่สูญสลายไปโดยง่ายในเขตเมือง ทำให้อากาศภายในเขตเมืองร้อนมาก
ระดับความร้อนของ UHI ยังสูงขึ้นไปอีกเมื่อความเร็วลมต่ำ มีการคายน้ำของพืชน้อยเนื่องจากมีต้นไม้น้อยและมีกิจกรรมของมนุษย์หนาแน่น ผนวกกับความร้อนที่เกิดจากการใช้เครื่องปรับอากาศ การผลิต และขนส่งทำให้สิ่งแวดล้อมในเมืองร้อนยิ่งขึ้นไปอีก และกิจกรรมเหล่านี้ยังทำให้เกิดวงจรสะสมความร้อนในเขตเมืองในแต่ละสัปดาห์อีกด้วย
ความหนาแน่นของ UHI มักไม่มากนักในช่วงกลางวัน และจะเพิ่มขึ้นจนถึงระดับสูงสุดในระยะเวลาสั้นๆหลังดวงอาทิตย์ตกดิน โดยในช่วง 2–3 ชั่วโมงนี้อุณหภูมิในเขตเมืองอาจเพิ่มสูงขึ้น 5–10°C ความหนาแน่นของปรากฏการณ์นี้จะลดลงเมื่อความเร็วลมสูงขึ้นและท้องฟ้ามีเมฆปกคลุมมากขึ้น และพบมากในฤดูร้อนเมื่อมีความกดอากาศสูง ผลกระทบจาก UHI อาจแตกต่างกันไป ถ้าพื้นที่เขตเมืองมีพื้นที่สีเขียวที่ต้องการการรดน้ำมากกว่าพื้นที่ชานเมืองโดยรอบเช่นในเขตแล้งและกึ่งแล้ง อุณหภูมิในเขตเมืองจะเย็นกว่าพื้นที่โดยรอบในเวลากลางวัน