THAI CLIMATE JUSTICE for All

ผลกระทบของพื้นที่สีเขียวในเมืองที่มีต่อคุณภาพอากาศและภาวะโลกร้อน (ตอนที่ 3)

เขียนโดย LUCA ROZÁLIA SZÁRAZ
วันที่ 1 พฤศจิกายน 2014
แปลและเรียบเรียงโดย ปิโยรส ปานยงค์
อ้างอิง https://www.researchgate.net/publication/273448097

(ต่อจากวันพฤหัสบดี)

ในชั้นบรรยากาศเหนือชุมชนเมือง (UBL) รังสีคลื่นยาวส่วนใหญ่จะถูกดูดซับไว้โดยมลภาวะในอากาศและพื้นผิววัสดุสังเคราะห์ในเมืองแล้วจึงคายกลับออกสู่อากาศ และเนื่องจากพื้นผิววัสดุเมืองมีค่า Albedo ต่ำจึงสามารถดูดซับรังสีคลื่นยาวได้มากกว่าพื้นที่สีเขียว นอกจากนี้ยังมีรังสีคลื่นยาวส่วนเกินที่แผ่ออกจากพื้นผิววัสดุเมืองจากกิจกรรมของมนุษย์อย่างการใช้เครื่องปรับอากาศ รังสีที่แผ่ออกมานี้ถูกดูดซับได้โดยมลภาวะในอากาศและคายกลับออกสู่อากาศได้เช่นกัน

ในชั้นบรรยากาศ Urban Canopy Layer หรือ UCL นั้นมีสภาพแวดล้อมที่ต่างจาก UBL เล็กน้อยเพราะมีลักษณะทางภูมิศาสตร์ของพื้นผิววัสดุสังเคราะห์ที่ต่างออกไป กล่าวคือมีร่มเงาและรูปแบบการสะท้อนรังสีที่ซับซ้อนที่ขึ้นอยู่กับความสูงอาคารและแนวทิศทางของถนน ซึ่งทำให้เกิดกับดักรังสีในชั้น UCL ทำให้ปริมาณรังสีจากดวงอาทิตย์ที่ถูกดูดซับไว้นั้นมีมากกว่าปกติขึ้นอยู่กับค่า Albedo และคุณสมบัติในการสะท้อนรังสีของพื้นผิววัสดุสังเคราะห์ กับดักรังสีในชั้น UCL และปริมาณรังสีจากดวงอาทิตย์ที่ตกถึงพื้นผิวโลกขึ้นอยู่กับ Sky View Factor (SVF) ที่ใช้วัดสัดส่วนของพื้นที่ท้องฟ้าที่สามารถมองเห็นได้จากพื้นโลกตามภาพประกอบ

ลักษณะสำคัญของสมดุลพลังงานในเมืองอีกประการหนึ่งได้แก่อัตราส่วนระหว่างความร้อนแฝงและความร้อนที่มนุษย์รู้สึกได้ อัตราส่วนความร้อนแฝงลดลงเมื่ออัตราส่วนพื้นที่ผิวสังเคราะห์เพิ่มขึ้นเพราะพื้นผิวมีความทึบตันและไม่เก็บน้ำไว้ในระบบภูมิอากาศเมืองเท่ากับพื้นที่สีเขียว

การไหลและแลกเปลี่ยนความร้อนในเมืองที่มีพื้นที่สีเขียว

ผลกระทบสำคัญที่พื้นที่สีเขียวมีต่อสภาพภูมิอากาศทั้งในเมืองและชนบทได้แก่พื้นที่ที่ปกคลุมด้วยต้นไม้จะดูดซับรังสีจากดวงอาทิตย์ไว้น้อยกว่าพื้นที่ที่เป็นพื้นที่ผิวสังเคราะห์หรือปกคลุมด้วยวัชพืชเล็กๆ รังสีจากดวงอาทิตย์ส่วนหนึ่งที่ตกกระทบพื้นที่สีเขียวจะถูกดูดซับไว้ เพื่อที่พืชจะนำไปใช้ในการสังเคราะห์อาหารที่ทำให้อากาศรอบๆพืชนั้นเย็นลง อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของการแปลงความร้อนในกระบวนการสังเคราะห์แสงนั้นมีไม่มากนัก ทำให้ส่งผลต่ออุณหภูมิของอากาศในเมืองค่อนข้างน้อย

รังสีจากดวงอาทิตย์ที่ถูกดูดซับไว้ส่วนใหญ่จะถูกใช้ไปในกระบวนการระเหยเป็นไอน้ำที่เกิดขึ้นในบริเวณที่อากาศแห้งและพื้นผิวมีน้ำขัง รวมถึงพื้นผิวของใบไม้ด้วย อีกหนึ่งกระบวนการแปรรูปพลังงานที่สำคัญของพืชได้แก่การคายน้ำที่เกิดขึ้นเมื่อพืชลำเลี่ยงน้ำในดินออกสู่อากาศผ่านทางใบ ปริมาณน้ำที่คายขึ้นอยู่กับกระบวนการสังเคราะห์แสงเนื่องจากการคายน้ำจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อปากใบเปิดออกเพื่อดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้ามาใช้ในกระบวนการ และปากใบจะเปิดในเวลากลางวันที่มีสภาพภูมิอากาศที่เหมาะสมกับการสังเคราะห์แสงเท่านั้น

การคายน้ำเป็นกระบวนการใช้พลังงานที่ส่งผลกระทบอย่างมากต่ออุณหภูมิของอากาศโดยรอบและทำให้อัตราส่วนความร้อนแฝงของระบบภูมิอากาศในบริเวณนั้นเพิ่มสูงขึ้น ปริมาณน้ำที่คายขึ้นอยู่กับลักษณะทางกายภาพของปากใบ อุณหภูมิของอากาศโดยรอบ (ถ้าอากาศร้อนหรือเย็นจัด ปากใบจะปิด) ความชื้นในอากาศ (ความชื้นต่ำจะทำให้พืชคายน้ำมากขึ้น) และความเร็วลม (ความเร็วลมต่ำทำให้อากาศที่มีความชื้นต่ำเข้ามาแทนที่อากาศที่มีความชื้นสูง ทำให้ใบของพืชคายน้ำได้มากขึ้น แต่ถ้าความเร็วลมสูงเกินไปจะทำให้ผิวใบแห้ง และปากใบจะปิด)

หนึ่งในปัจจัยที่ควบคุมปริมาณการคายน้ำของพืชได้แก่ปริมาณน้ำที่พืชสามารถดูดซับได้จากพื้นดิน ในพื้นที่เมืองนั้น น้ำฝนส่วนใหญ่ไม่สามารถซึมลงดินได้จึงทำให้อัตราส่วนความร้อนแฝงเพิ่มสูงขึ้น

นอกจากนี้ต้นไม้และพุ่มไม้ยังมีผลกระทบแฝงอื่นๆต่อสภาพภูมิอากาศในพื้นที่นอกเหนือไปจากการคายน้ำ กล่าวคือต้นไม้และพุ่มไม้ให้ร่มเงาปกป้องผิวโลกจากรังสีจากดวงอาทิตย์ อัตราส่วนความเย็นที่เกิดจากร่มเงาของพืชนี้ขึ้นอยู่กับชนิดและความหนาแน่นของพืช ภูมิประเทศ ค่า Albedo และพื้นที่ถนนใกล้เคียง ปรากฏการณ์ร่มเงาจากพืชสามารถวัดค่าได้ด้วย Sky View Factor ของพื้นที่ที่พืชปกคลุมอยู่ ร่มเงาของพืชสามารถลด SVF ได้อย่างมีนัยสำคัญ

ในการศึกษาสมดุลพลังงานของพื้นที่เมือง เราจะต้องพิจารณาค่า Albedo ของพื้นผิวในเมืองด้วย เราสามารถเพิ่มค่า Albedo ของเมืองที่ต่ำด้วยการใช้สีภายนอกอาคารเข้าช่วย นอกจากนี้แน่นอนว่าพื้นที่สีเขียวยังช่วยเพิ่มค่า Albedo ให้แก่เมืองที่มีสิ่งปลูกสร้างหนาแน่นให้เกิดความสมดุล แต่พื้นที่สีเขียวจะต้องประกอบด้วยพืชคลุมดินและสนามหญ้าด้วย มิใช่เพียงแต่เน้นการปลูกไม้ใหญ่อย่างเดียว ดังนั้นพื้นที่สีเขียวในเมืองจึงมีอิทธิพลต่อสมดุลพลังงานในพื้นที่ด้วยการคายน้ำ การให้ร่มเงา และการเพิ่มค่า Albedo เพียงแค่การคายน้ำเพียงอย่างเดียวอาจทำให้อุณหภูมิในพื้นที่สีเขียวท่ามกลางเมืองใหญ่ลดลงได้ถึง 2–8°C หรือแม้แต่พื้นที่เล็กๆที่มีต้นไม้หรือพื้นที่ที่มีแต่พืชคลุมดินก็อาจทำให้อุณหภูมิในพื้นที่เล็กๆนั้นเย็นลงได้ถึง 2–3°C

(อ่านต่อวันอังคารหน้า)

Scroll to Top