literacy ,ความรอบรู้ด้านสุขภาพ

Topic : การปรับเปลี่ยนสภาพแวดล้อมจนส่งผลต่อสภาพอกาศโดยไม่ตั้งใจ

 
  1. กระแสลมเมื่อเคลื่อนผ่านสิ่งกีดขวางหรืออาคารสูง
  2. กรณีศึกษา
    1. ความกว้างของถนนและความสูงของอาคารที่ไม่ไดสัดส่วนกัน
    2. ผลของอาคารที่อยู่ใกล้กันแต่มีระดับความสูงต่างกัน
      1. อาคารเตีัยกว่าที่อยู่ถนนมีอาคารสูงอยู่ด้านหลัง
      2. ปล่องระบายควันตั้งอยู้บนหลังคาของอาคารที่มีความสูงแตกต่างกัน
    3. สภาพอากาศในเมือง (Urban Boundary Layer and Urban Plume)
    4. เกาะความร้อนในเมือง (Urban Heat Island)
  3. เอกสารอ้างอิง
    1. การปรับเปลี่ยนสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลต่อสภาวะอากาศโดยไม่ตั้งใจ เรียบเรียงโดย นพ.ชลทิศ อุไรฤก์กุล
    2. Boundary Layer Climate 2nd edition T.R. OKE Chapter 8

กระแสลมเมื่อเคลื่อนผ่านสิ่งกีดขวางหรืออาคารสูง

  กระแสลมเมื่อไหลผ่านอาคารในเขตเมือง ก็จะเหมือนไหลผ่านสิ่งกีดขวาง  โดย Zone A คือ Zone ที่กระแสลมไม่ถูกรบกวน  ส่วน Zone B  นั้นเริ่มเข้าสู่ Displacement Zone หรือระยะห่างจากอาคารประมาณ 3 เท่าของความสูงอาคาร โดยอากาศก่อนจะถึงอาคารในบริเวณครึ่งหนึ่งของด้านบนจะถูกอัดทำให้ความกดอากาศสูงขึ้น จึงเคลื่อนเฉียงขึ้นด้านบนไปยังที่มีความกดอากาศต่ำกว่า ส่วน หนึ่งเคลื่อนลงมาด้านล่าง เกิด Bolster Eddy ที่ด้านหน้า เมื่อลมปะทะอาคารก็จะหยุด  ลมส่วนที่ติดหลังคาจะมีบางส่วนไหลย้อนทางจาก Lee Eddy ในด้านหลัง  ส่วนที่เหนือ หลังคาขึ้นไป จะ  convergence กับหมุนเวียนอยู่ที่บริเวณ C ไม่ถูกกระจายไปไหนลมที่ไม่ผ่านตัวอาคารทำให้มีความเร็วมากขึ้น  อากาศที่สัมผัสส่วนของหลังคาและด้านหลังของอาคารที่ไม่ได้รับลมจะแยกออกจากพื้นผิวทำให้เกิดสูญญากาศ จึงดูดอากาศที่อยู่รอบข้าเข้ามา เกิดกระแสหมุนวน (Lee Eddy)  ในส่วนด้านหลังอาคารบริเวณ C  ส่วนนี้เรียกว่า Cavity และหลังจากบริเวณนี้ Zone D คือส่วนที่กระแสลมเคลื่อนผ่าน (Wake) ซึ่งความเร็วของลมและทิศทางของลมจะเริ่มกลับมาใกล้เคียงกับก่อนปะทะกับอาคาร  ถ้าเป็นกระแสลมที่หอบเอามลพิษทางอากาศมาด้วย ในส่วนของตำแหน่ง C ก็จะเกิด Lee Eddy ทำให้มลพิษในอากาศเหล่านั้น

กรณีที่ 1 ความกว้างถนนและความสูงของอาคารที่ไม่ได้สัดส่วนกัน

ในเมืองที่มีอาคารสูงนั้น ความกว้างของถนนก็จำเป็นต้องมีความกว้างในระดับหนึ่ง เนื่องจากกระแสลมที่ตั้งฉากกับความยาวของถนน เมื่อพัดผ่านอาคารซึ่งทำหน้าที่เหมือนกำแพงกั้น จะเกิดกระแสหมุนวนทั้งด้านหน้า (Bolster eddy) และด้านหลัง (Lee eddy)ในส่วนที่เป็นด้านหลังที่เป็น Lee eddy นั้น นั้นความเร็วของกระแสลมจะลดลง และมีการหมุนวน พื้นที่ดังกล่าวเรียกว่า Cavity ด้านหลังของ Cavity ที่เป็นทางเดินชองลมเรียกว่า Wake ก่อนที่ความเร็วและทิศทางของกระแสลมจะกลับมาเหมือนเดิมก่อนที่จะพัดผ่านอาคาร  เพราะฉะนั้นความกว้างของถนนต้องกว้างพอ เพื่อที่จะรองรับพื้นที่ในส่วนที่เป็น Cavity และ Wake   โดยสัดส่วนของ W/H ที่จะไม่เกิดปัญหาคือ 0.4 ในกรณีที่อาคารเป็นแบบ cubic หรือ 0.3 ในกรณีที่อาคารเป็น row

  ถ้าสัดส่วน W/H อยู่ระหว่าง 0.4-0.7 (Cubic) หรือ อยู่ระหว่าง 0.35-0.65 (row)  จะรบกวนทางเดินของกระแสลมในส่วนของ Wake  หรือเรียกว่า (Wake interference flow) ถ้าสัดส่วน W/H มากกว่า 0.7 (Cubic) หรือ 0.65 (Row)  จะเกิดกระแสหมุนวนที่เรียกว่า Skimming flow  นั่นหมายถึง ถ้าถนนที่ 2 ฝั่งเต็มไปด้วยอาคารสูงแล้ว สิ่งที่เกิดคือ มลพิษที่ออกจากท่อไอเสียของรถ จะหมุนเวียนอยู่บริเวณถนน โดยไม่ได้ถูกกระจายออกไป 

แนวทางการแก้ไข

ถ้าไม่สามารถเพิ่มความกว้างของถนนได้ หรือไม่สามารถบังคับไม่ให้สร้างอาคารสูงได้ ให้ออกแบบสร้างถนนให้ขนานไปกับความเร็วลม จะได้ไม่ต้องพัดผ่านสิ่งกีดขวาง ทำให้เกิดกระแสหมุนวน 

กรณีที่ 2  อาคารที่อยู่บริเวณใกล้เคียงกันแต่มีความสูงต่างกัน

2.1 อาคารเตี้ยที่อยู่ติดถนนโดยมีอาคารสูงอยู่ด้านหลัง
ภาพจำลองเมื่อมองจากด้านข้าง ภาพจำลองเมื่อมองจากด้านบน
 จากรูปกระแสลมเริ่มต้นมีความเร็ว 1.0 หน่วย  เคลื่อนที่ปะทะอาคาร 2 อาคาร อาคารแรกเตี้ยกว่าอาคารที่อยู่ด้านหลัง  ลมที่ปะทะอาคารเตี้ยจะเกิดกระแสหมุนวนที่ด้านหน้าอาคาร (Bolster eddy)  และบางส่วนผ่านหลังคาอาคารไปด้านหลัองอากาค ความเร็วลมภายหลังผ่านอาคารเตี้ย จะลดลงและเกิดกระแสหมุนวน (Lee eddy)  ส่วนกระแสลมที่ปะทะอาคารสูงนั้นความเร็วลมในที่สูงจะมากกว่าในที่ต่ำ (ถ้าบรรยากาศแบบ Neutral ความเร็วลมจะแปรผันกับ sqaure root ของ ความสูง )  จุดที่อยู่ 2 ใน 3 ของความสูงด้านบนจะเป็นจุดที่อากาศวิ่งชะลอลงมากที่สุด (stagnation point) และเกิดกระแสหมุนวนที่ด้านหน้าอาคารสูง และไปเสริมกระแสหมุนวนที่ผ่านอาคารเตี้ย  ทำให้ความเร็วของกระแสหมุนวนเพิ่มเป็น 1.3 เท่าของความเร็วเริ่มต้น    ส่วนลมที่ผ่านไปยังด้านข้างของกำแพงสงูทั้ง 2 ข้างนั้นจะ Convergence กับลมที่ไม่ผ่านอาคารทำให้ความเร็วสูงขึ้นเป็น 2.5 เท่า (corner stream)   ถ้ามีช่องที่อยู่ใต้อาคารสูงแล้ว ความเร็วลมที่เคลื่อนตรงลอดช่องดังกล่าวจะเป็น 3.0 เท่า   ถ้าด้านหน้าอาคารเตี้ยเป็นถนน และมีการปล่อยไอเสียออกมา ไอเสียดังกล่าวจะหมุนวนอยู่ระหว่างอาคารทั้ง 2 ถ้าทำทางเดินด้านข้างของอาคารสูง หรือมีช่องตรงกลางระหว่างอาคารแล้ว บริเวณอันตรายเนื่องจากเป็นจุดที่รับไอเสียจากรถยนต์มากตามความเร็วของลม โดยเฉพาะการเดินสวนทางลมมาเพื่อมาออกถนน  จากการศึกษาในประเทศอังกฤษพบว่า
  1. ความเร็วลม 5 ม/วินาที ผมจะปลิวและกระโปรงออกจากเปิดได้  ความเร็วลมมากกว่า 10 ม/วินาที ลมจะแรง พัดฝุ่นหรือเศษขยะหรือกระดาษปลิวว่อน ความเร็วลมมากกว่า 20 ม/วินาที เป็นความเร็วที่จะทำให้เกิดอันตราย  พื้นที่เสี่ยงต่ำต่อความเร็วลม นิยามไว้ว่า คือพื้นที่ที่ความเร็วลมเกิน 5 ม/วินาที ไม่เกินร้อยละ 5 ของเวลาทั้งหมด  ระดับพื้นของอาคารสูง ความเร็วเกิน 5 ม/วินาที จะครอบคลุมร้อยละ 40 ของเวลาทั้งหมด
  2. จะเริ่มมีเสียงบ่นเกี่ยวกับความเร็วลมที่แรงเกินไปในระดับพื้นล่าง  ของอาคารที่สูงมากกว่า 25 เมตร หรือ 6 ชั้นขึ้นไป หรืออาคารที่สูงมากกว่า 2 เท่าของอาคารใกล้เคียง

แนวทางการแก้ปัญหา

การแก้ปัญหา ออกแบบโดยให้ฐานชั้น 1 และชั้น 2 มีความกว้างยาวกว่าชั้นที่อยู่สูงขึ้นไป รูป (a) เพื่อให้กระแสหมุนวนเกิดขึ้นในระดับที่สูงกว่าระดับพื้น ที่คนเดิน ถ้ามีช่องตรงกลางเพื่อให้ลมผ่านโดยตรง รูป (b) ลมที่ผ่านตรงไปช่องนี้จะมีความเร็วที่สูงขึ้น  หรือถ้าไม่สร้างอาคารที่มีฐานชั้น 1 และ 2 ก็อาจจะทำชายคายื่นออกมารอบอาคารที่บริเวณชั้นที่ 2 รูป ( c) เพื่อไม่ให้กระแสหมุนวนลงมาถึงระดับพื้นที่คนเดิน


2.2 การตั้งปล่องระบายควันบนยอดอาคาร

การตั้งปล่องบนหลังคาอาคารสูง ถ้าปล่องเตี้ยลมที่เคลื่อนผ่านหลังคาของอาคารจะเกิดแยกตัวออกจากพื้นผิวหลังคา (Seperation) ทำให้เกิดความกดอกาศต่ำจึงดูดอากาศรอบข้างลงมาเกิดกระแสหมุนวนและลงมาถึงพื้น (down wash) และเกิดกระแสไหลกลับที่บริเวณยอดหลังคา วิธีแก้ไขคือทำปล่องสูงจากหลังคา เพื่อไม่ให้เกิดกระแสหมุนวนหลังอาคารสูง
การตั้งปล่องระบายบนหลังคาอาคารเตี้ย ลมที่เคลื่อนผ่านหลังคาอาคารสูงเกิดกระแสหมุนวน ทำให้ควันที่ปล่อยจากปล่องอาคารเตี้ยเกิดกระแสหมุนวน ที่หลังอาคารสูงและบางส่วนไหลกลับไปบริเวณเหนือหลังคาของอาคารสูง ไม่กระจายออกไปด้านนอกตามกระแสลม แนวทางการแก้ไข ทำได้ยากในกรณีนี้ เนื่องจากไม่สามารถที่จะสร้างปล่องให้มีความสูงกว่าอาคารสูงได้

กรณีที่ 3 Urban Boundary Layer and Urban Plume

ลมพัดจากชนบทซึ่งมีประชากรอยู่ไม่หนาแน่น  ส่วนใหญ่เป็นพื้นที่เกษตรไม่มีอาคารสูง (smooth area) เข้าสู่เมือง ที่มีประชากรหนาแน่นกว่า พื้นที่เกษตรมีน้อยเต็มไปด้วยถนนหนทางและอาคารสูง (Rough area) และมีโรงงานอุตสาหกรรมตั้งอยู่โดยหนาแน่นบริเวณ suburban  สภาพภายในเมืองที่มีถนนอยู่กลาง ส่วน 2 ข้างทางเป็นอาคารสูงบ้างต่ำบ้างเรียงรายไปอยู่ตลอดแนวถนน เรียก Street canyon (ถนนเหมือนอยู่ในหุบเขาที่มีตึกล้อมรอบเหมือนภูเขา) ส่วนหลังคาของอาคารทั้งหมดในเมืองเชื่อมต่อกันเรียกว่า urban canopy  กระแสลมเมื่อพัดผ่านจากชนบทมาสู่เมืองที่มีตึกสูงและมีเสียดทานมากกว่า ก็จะทำให้ความเร็วลดลง  และยกตัวสูงขึ้น และเมื่อพัดผ่านออกจากเมือง ไปสู่ชนบทอีกครั้ง ความเร็วก็จะเพิ่มสูงขึ้น ในเมืองจึงเกิด Urban Boundary layer  ส่วนล่างสุดของ boundary คือยอดหลังคาที่เชื่อมต่อกันที่เรียกว่า urban canopy ส่วนบนคือส่วนบนสุดของชั้น mixed layer ซึ่งจะมีความสูงแตกต่างกันในช่วงกลางวันและกลางคืน รถที่วิ่งบนถนนในเมือง ก็จะผลิตทั้งไอเสียและความร้อน และฟุ้งกระจายอยู่ใน Urban boundary layer ดังกล่าว  มลพิษในอากาศในเมืองเมื่อออกสู่เมือง จะออกไปเป็นลำ (column) ที่เรียกว่า urban plume  และจากการศึกษาพบว่าพื้นที่ชนบทที่อยู่เหนือลมนั้นฝนจะตกน้อยลง ส่วนที่อยู่ใต้ลมนั้นฝนจะตกมากขึ้น แต่ก็ต้องแลกมากับการที่ต้องได้รับมลพิษจากเขตเมืองมากขึ้นด้วย


Energy balance ในเมืองเปรียบเทียบกับชนบท

ในเมืองจะมีมลพิษในอากาศสูงกว่า ทำให้รังสีคลื่นสั้น (K↓) จากดวงอาทิตย์ผ่านลงพื้นดินโดยตรงลดลง (S)  เนื่องจากมลพิษในอากาศดูดกลืนไว้   แต่มลพิษในอากาศจะเพิ่ม K ↓ ในส่วนของ Diffuse sky Light (D)  ทำให้การมองเห็นในที่ร่มหรือในบ้านดีขึ้น  แต่การมองเห็นในที่แจ้งหรือไปไกลๆ จะลดลง เนื่องจาก อนุภาคของบรรยากาศที่ไม่มีมลพิษ (clean air) จะเล็กกว่าอนุภาคส่วนใหญ่ของแสงอาทิตย์ที่ความยาวคลื่นต่างๆ (แสงอาทิตย์เป็นได้ทั้งคลื่นและอนุภาค และมีหลายความยาวคลื่น จึงมีขนาดของอนุภาพแตกต่างกันตามความยาวคลื่น)  จึงกระเจิงแต่ช่วงที่มีความยาวคลื่นต่ำคือสีม่วงและคราม ทำให้เห็นท้องฟ้ามีสีฟ้า แต่อนุภาคของบรรยากาศที่มีมลพิษ (polluted air) จะใหญ่กว่า จึงกระเจิงทุกความยาวคลื่นที่ตามองเห็นของแสงอาทิตย์อย่างเท่าๆกัน  ทำให้เห็นสีฟ้าของท้องฟ้าในเขตเมืองซีดกว่าและออกขาว ส่งผลให้เห็นรายละเอียดไม่ชัดโดยเฉพาะวัตถุที่อยู่ไกลออกไป  การที่ไปเที่ยวสถานที่ท่องเที่ยวในอุทยานต่างๆจะเห็นท้องฟ้าสีฟ้าเข้มก็เนื่องจากเหตุผลนี้  ความเข้มของสีฟ้าบนท้องฟ้าจึงเป็นดัชนีชี้บ่งความบริสุทธิของอากาศ


Urban Boundary ในช่วงกลางวันและกลางคืน
อธิบายรูปได้ดังนี้
  1. กราฟแสดงอุณหภูมิศักยภาพ (Potential Temperature หรือ θ)   ตามทฤษฎี adiabatic คือ ภาวะที่ไม่มีพลังงานจากภายนอกมาเกี่ยวข้องและไม่มีการสูญเสียพลังงานแล้ว อากาศด้านบนที่มีความกดอากาศต่ำเมื่อเคลื่อนลงมาข้างล่างที่มีความกดอากาศสูงกว่า ปริมาตรของอากาศจะถูกบีบให้เล็กลง ทำให้โมเลกุลของอากาศมีการชนกันมากขึ้นทำให้ความร้อนสูงขึ้น  เพราะฉะนั้นอุณหภูมิของอากาศนั้นจะแปรเปลี่ยนไปตามความกดอากาศ อุณหภูมิศักยภาพ คือ อุณหภูมิของอากาศที่ความสูงระดับใดก็ตาม ถ้าเคลื่อนลงมาที่ความกดอากาศ 100 kPa แล้วอุณหภมิจะมีการเปลี่ยนแปลงใหม่ตามศักยภาพของมัน จึงเรียกว่าอุณหภูมิศักยภาพ
  2. รูป a ช่วงกลางวัน ลมพัดจากชนบทไปสู่เมือง บรรยากาศเหนือพื้นดินประมาณ 0.1 กม. อุณหภูมิศักยภาพบรรยากาศด้านล่างร้อนกว่าด้านบน จากนั้นอุณหภูมิศักภาพเท่ากัน จนไปถึงระดับความสูง 1 กม. อากาศจากเบื้องล่างไม่ลอยสูงขึ้นเบื้องบนต่อไป เนื่องจากที่ระดับ 1 กม.ขึ้นไปอุณหภูมิศักยภาพเพิ่มขึ้นตามความสูง เมื่อพัดไปในเขตเมือง อุณหภูมิศักยภาพเหมือนเขตชนบท ต่างกันที่ว่า อากาศร้อนกว่า ทำให้ความสูงของชั้น mixed layer สูง 1.3 กม. และค่อยๆลดลงตามความสูงของอาคารในเขตเมืองและลดลงเท่ากับระดับเดิม ( 1 กม) เมื่อออกจากเมืองเข้าสู่ชนบทในอีกด้านหนึ่ง จากรูปในเวลากลางวันจะเห็นว่า urban bounary กว้างเพราะอากาศขึ้นบนได้ถึง 1.3 ก.ม.
  3. รูป b ในช่วงกลางคืน ในเขตชนบท พื้นดินเย็นทำให้อากาศในส่วนที่ติดกับพื้นดินเย็นกว่าอากาศด้านบน ทำให้เกิด Inversion อากาศไม่ลอยขึ้น ชั้น mixed layer=0  เกิด nocternal inversion เมื่อเข้าไปในเขตเมืองที่ยังร้อนอยู่ อากาศที่อยู่ติดกับพื้นดินในเขตเมืองร้อนกว่าด้านบน โดยลอยขึ้นบนได้ประมาณ 0.5 กม.เท่านั้น ขึ้นสูงกว่านั้นจะติดกับอากาศร้อนที่อยู่ด้านบน เมื่ออากาศที่ออกจากเมือง ไปสู่ชนบทอีกด้านหนึ่งเป็นลำออกไปที่เรียกว่า urban plume ซึ่งถ้าอากาศในเขตเมืองมีมลพิษมาก ก็จะพามลพิษออกไปทาง urban plume นี้  จากรูปในเวลากลางคืนจะเห็นว่า urban bounary แคบกว่ากลางวันมากเพราะอากาศขึ้นบนได้ถึง 0.5 ก.ม.

กรณีที่ 4 Urban Heat island (เกาะความร้อนในเขตเมือง)

จากรูปจะเห็นเส้น isothermal line คือเส้นที่มีอุณหภูมิเท่ากัน โดยจะแบ่งเป็น 6 เกาะ (island) พื้นที่ใจกลางเมือง (area  6 ) จะร้อนสุด  ส่วนรอบนอกจะร้อนลดลงตามลำดับ

     Heat island คือปรากฏการณ์ที่เมืองร้อนกว่าในชนบทที่อยู่รอบข้าง 3 องศาเซลเซียสขึ้นไป สาเหตุเนื่องจากเมื่อพระอาทิตย์ตก ในเมืองจะเย็นช้ากว่าชนบท เมื่ออัตราการเย็นต่างกันทำให้อุณหภูมิแตกต่างกัน โดยกลางคืนจะมีความแตกต่างมากกว่ากลางวัน และความแตกต่างจะเกิดในวันที่มีเมฆมาก กระแสลมไม่แรง โดยเขตเมืองร้อนกว่าเนื่องจาก

  1. ความแออัดของประชากร และกิจกรรมของคนเมืองผลิตความร้อนมากกว่าคนในชนบท
  2. สิ่งปลูกสร้างในเมืองใช้วัสดุที่สะท้อนรังสีได้น้อยกว่า  จุความร้อนได้มากกว่า  เช่นพื้นถนนเป็นคอนกรีตทำให้เก็บความร้อนได้มาก  และเป็นวัสดุที่กันการซึมทำให้ซึมลงสู่พื้นดินได้น้อยลง รวมถึงรูปทรงอาคารในเมือง
  3. การเปลี่ยนแปลงภูมิสถาปัตย์ของเมือง โดยเมืองเปลี่ยนพื้นที่สีเขียวเป็นถนนและสิ่งก่อสร้าง เมื่อพื้นที่สีเขียวลดลงการคายน้ำจากพืชลดลง การระเหยของน้ำกลายเป็นไอซึ่งต้องใช้ความร้อนแฝงด้วยก็ลดลง และภูมิสถาปัตย์ของเมืองคือมีถนนอยู่กลางและมีอาคาร 2 ข้างถนนตลอดความยาวของถนน เกิดสิ่งที่เรียกว่า street canyon โดยถนนเหมือนเป็นหุบเขา ส่วนอาคารสูงเหมือนภูเขา เมื่อตัววัสดุก่อสร้างอาคารเป็นวัสดุที่เก็บความร้อนได้ดี อาคารสูงเพิ่มพื้นที่ผิวทำให้เพิ่มพื้นที่ในการดูดความร้อน  ความแออัดของอาคาร ทำให้ Sky View Factors (SVF) ลดลง SVF คือร้อยละของการมองเห็นท้องฟ้า ถ้ามีอาคารสูงมาบดบังก็จะทำให้เห็นท้องฟ้าลดลงหรือ SVF ลดลง  เมื่อ SVF ลดลงการแผ่รังสีคลื่นยาว (L↑)จากพื้นผิวอาคารและพื้นดินให้กับบรรยากาศก็ลดลงไปด้วย ทั้งหมดที่กล่าวทำให้เมืองร้อนขึ้น
  4. อาคารสูงทำให้ความเร็วลมลดลง ยิ่งทำให้ความร้อนถูกระบายได้น้อย  (force convection)
  5. บรรยากาศในเมืองมีมลพิษ (polluted air) มากกว่าชนบทที่เป็น Clean air  ทำให้อนุภาคของบรรยากาศในเมืองมีขนาดใหญ่กว่า Clean air รังสีคลื่นสั้นจากดวงอาทิตย์จะถูกบรรยากาศในเมืองดูดกลืนไว้มากกว่า  ทำให้รังสีคลื่นสั้น (L↓) มาสู่พื้นลดลง   การที่รังสีคลื่นสั้นลดลงร่วมกับการที่ spectrum ของแสงแดดเปลี่ยนแปลงไปส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืช
  6. จากการหาความสัมพันธ์พบว่าความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเมืองกับชนบท (∆T u-r)  สามารถเขียนเป็นสมการได้เป็น (P คือความแน่นของประชากร ส่วน u คือ ความเร็วลม)
  • เนื่องจากพบความสัมพันธ์ของความหนาแน่นประชากรกับ สัดส่วนระหว่างความกว้างของถนน กับความสูงของอาคาร (W/H)  และความสูงของอาคารที่มากจะบดบังทำให้เห็นท้องฟ้าลดลง หรือค่า Sky vies Factor (SVF หรือ Ψsky)  และความสูงของอาคารจะแปรผกผันกับความเร็วลม  สมการข้างบนจึงสามารถเขียนใหม่ได้เป็น

หมายเหตุ Sky Visual Factor (SVF)

Sky Visual Factor คือ การยืนอยูู่ที่จุดใดแล้วมองท้องฟ้าไปรอบๆ 180 องศา ว่าเห็นท้องฟ้าเป็นสัดส่วนร้อยละเท่าไร  จากรูป ถ้าไปมองบนยอดเขาและมองไปรอบ 180 องศา เราจะเห็นท้องฟ้า 100 % เนื่องจากไม่มีอะไรมาบดบัง หรือ SVF=1 แต่ถ้าไปอยู่บนตีนเขาแล้วมองไปรอบๆ 180% จะพบว่ามองเห็นท้องฟ้าได้ไม่หมด ถ้ามองเห็นท้องฟ้าได้เพียงครึ่งหนึ่ง แสดงว่า SVF=0.5 

ค่า SVF ถ้านำไปใช้ในเมืองถ้ามีตึกสูงมาก จะต่ำ ถ้าค่านี้ต่ำ แสดงว่า พื้นที่ผิวของตัวอาคารที่ได้รับรังสีคลื่นสั้นจากดวงอาทิตย์ในตอนกลางวัน พอดวงอาทิตย์ตกแล้ว ปกติอาคารและพื้นดินจะแผ่รังสีคลื่นยาวกลับไปให้บรรยากาศ เพื่อให้ตัว อาคารรวมถึงพื้นดินจะแผ่รังสีคลื่นยาวให้บรรยากาศลดลง ประกอบกับอาคารสูงทำให้ความเร็วลมลดลง ส่งผลให้เมืองร้อนขึ้นเป็นเกาะความร้อน ค่า SVF จึงนำมาใช้เป็นดัชนีชี้บ่งการเกิดเกาะความร้อนตัวหนึ่ง

กราฟแสดงอุณหภูมิของเมืองและชนบท อัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเมืองกับชนบท (∆T u-r)  หรือ Heat island intensity

อุณหภูมิของเขตเมืองจะร้อนกว่าชนบท มีเพียงช่วง 12-16 น.ที่อุณหภูมิไม่แตกต่างกันมากนัก เนื่องจากความร้อนแรงของแสงแดดบดบังปัจจัยอื่นๆ โดยอัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของเขตชนบท (rate) จะมากกว่าเขตเมือง ทำให้เริ่มเห็นความแตกต่างของอุณหภูมิ (∆Tu-r ) ของเขตเมืองกับชนบทในช่วงพระอาทิตย์เริ่มตก 16.00 น.  และจะแตกต่างกันมากที่สุด (6 องศา)  เวลา 20.00 น. จากนั้นความแตกต่างของอุณหภูมิจะค่อยๆลดลงเรื่อย จนเกือบไม่แตกต่างหลังจากพระอาทิตย์ขึ้นในวันใหม่ เกาะความร้อนหรือ Heat island ในเขตเมืองนั้นจะเกิดขึ้นเมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิประมาณ 3 องศาเซลเซียส

Credit :  Picture and Content from Boundary Layer Climate 2nd Edition . T.R.OKE Chapter 8.

สมาคมส่งเสริมความรอบรู้ด้านสุขภาพไทย
Copyright © 2019 Thai Health Literacy Promotion Association.(THLA)