การผกผันความร้อนคืออะไร?

การผกผันของความร้อนทำให้อากาศเสียกระจายตัวได้ยาก ทำความเข้าใจว่าปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นได้อย่างไร

การผกผันความร้อน

การผกผันของความร้อนเป็นปรากฏการณ์ที่ขัดขวางการกระจายตัวของมลพิษที่เกิดขึ้นในใจกลางเมือง เป็นผลมาจากความร้อนและความเย็นของพื้นผิวอย่างรวดเร็ว และสามารถเกิดขึ้นได้เองตามธรรมชาติหรือเกิดจากโครงสร้างของเมือง

ตามรายงานของ UN ทุกปี ผู้คนหลายพันคนเสียชีวิตจากมลพิษทางอากาศ การเกิดมลพิษและผลกระทบต่อสุขภาพของประชาชน ไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของแหล่งกำเนิดมลพิษเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับการกระจายตัวของก๊าซด้วย การกระจายนี้เกี่ยวข้องกับตัวแปรต่างๆ เช่น ตำแหน่งปล่องโรงงาน ภูมิประเทศของไซต์ ทิศทางลม และสภาพอากาศ

แหล่งที่มาหลักของมลพิษทางอากาศคือโรงงานและวิธีการขนส่ง มลพิษในการขนส่งอันเนื่องมาจากการเผาไหม้ของน้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล แอลกอฮอล์ และอื่นๆ ซึ่งสร้างก๊าซ เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ ซัลเฟอร์ออกไซด์ ก๊าซกำมะถัน นอกเหนือไปจากไฮโดรคาร์บอนที่ยังไม่เผาไหม้อีกหลายชนิด

การผกผันทางความร้อนเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ชั้นบรรยากาศมีระยะทางและลักษณะต่างกัน ชั้นโทรโพสเฟียร์ (ชั้นที่ใกล้กับพื้นดินมากที่สุด) มีลักษณะของอุณหภูมิที่ลดลงตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น ในชั้นนี้ อากาศมีแนวโน้มที่จะหมุนเวียนในแนวดิ่ง (กระแสพา) เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอากาศจากชั้นล่างและอากาศจากชั้นที่สูงขึ้น

ชั้นบรรยากาศ

ชั้นบรรยากาศ

เนื่องจากการดูดกลืนรังสีดวงอาทิตย์ อากาศที่อยู่ใกล้พื้นจึงมักจะอุ่นขึ้น ดังนั้นอากาศนี้มีโมเลกุลที่กระวนกระวายใจมากที่สุดซึ่งมีปริมาตรมากขึ้นโดยมีน้ำหนักน้อยลง (ซึ่งทำให้อากาศมีความหนาแน่นน้อยลง) แนวโน้มของมวลอากาศที่มีความหนาแน่นน้อยกว่านี้คือการเคลื่อนตัวขึ้น ด้วยการเคลื่อนที่นี้ มวลที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าจะเข้ามาแทนที่มวลที่อุณหภูมิต่ำกว่า (หนาแน่นกว่า) แล้วเคลื่อนลงด้านล่าง เมื่อมวลลมร้อนสูงขึ้น มันจะเย็นตัวลงและดำเนินกระบวนการขึ้นสู่อากาศต่อไปโดยพบกับมวลอากาศที่หนาแน่นกว่ามวลอากาศ กระบวนการนี้ทำให้มวลอากาศที่อยู่ใกล้พื้นดินเพิ่มขึ้นและนำอนุภาคมลพิษที่อยู่ในนั้นไปด้วย นี่คือการทำงานปกติของมวลอากาศในชั้นโทรโพสเฟียร์ และมีส่วนทำให้เกิดการแพร่กระจายของมลภาวะในท้องถิ่น

อย่างไรก็ตาม ในอีกไม่กี่วันข้างหน้า กระบวนการนี้จะกลับกัน การผกผันนี้เกิดขึ้นส่วนใหญ่ในฤดูหนาว เมื่อกลางคืนยาวนานขึ้น (รังสีดวงอาทิตย์น้อยกว่า) และความชื้นลดลง ซึ่งสามารถสร้างชั้นของอากาศเย็นใกล้พื้นดินและใต้ชั้นแรกของอากาศอุ่น อากาศเย็นมีความหนาแน่นมากขึ้น มีแนวโน้มที่จะติดอยู่ด้านล่างชั้นร้อน โดยดักจับสารมลพิษทั้งหมดไว้ด้วยเมื่ออากาศไม่หมุนเวียนอีกต่อไป การผกผันของมวลอากาศนี้เรียกว่าการผกผันทางความร้อน

การไหลปกติและการผกผันทางความร้อน

ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นส่วนใหญ่ในใจกลางเมือง ซึ่งกระแสน้ำจะดักจับอากาศเสียใกล้พื้นดิน การผกผันของความร้อนจะกลายเป็นปัญหาเมื่ออากาศมีสารมลพิษที่มีความเข้มข้นสูง การกักเก็บสารมลพิษในบรรยากาศนี้อาจทำให้เกิดหรือทำให้ปัญหาสุขภาพแย่ลง โดยส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับโรคระบบทางเดินหายใจ เช่น โรคปอดบวม หลอดลมอักเสบ โรคหอบหืด เป็นต้น

มาตรการลดการปล่อยมลพิษมีความสำคัญต่อการลดปัญหามลพิษทางอากาศที่เลวร้ายลงจากการผกผันทางความร้อน

ทัศนคติเช่นการแลกเปลี่ยนรถยนต์ส่วนบุคคลสำหรับการขนส่งโดยรวมหรือจักรยานการลดการบริโภคเนื้อสัตว์ (เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้ในบทความ: "การลดการบริโภคเนื้อแดงมีประสิทธิภาพในการต่อต้านก๊าซเรือนกระจกมากกว่าการไม่ขับรถ" ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่า ") ความต้องการที่ โรงงานและภาคยานยนต์ผลิตก๊าซน้อยลงหรือปล่อยก๊าซมลพิษน้อยลง และบริโภคอย่างมีสติเป็นตัวอย่างของการกระทำที่สามารถช่วยลดผลกระทบของปรากฏการณ์นี้ได้