Great Smog of London – เกรต สม็อก ออฟ ลอนดอน
คอลัมน์ Weather Wisdom โดย บัญชา ธนบุญสมบัติ
ช่วงกลางเดือนมกราคมที่ผ่านมา สังคมไทยโดยเฉพาะคนในกรุงเทพตื่นตัวเรื่องมลภาวะทางอากาศอย่างมาก แต่ความสนใจมุ่งเน้นไปที่ PM2.5 เป็นหลัก เพราะอนุภาคจิ๋วขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอนนี้เป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อร่างกาย
แต่ปัญหาเรื่องอากาศไม่สะอาดยังมีแง่มุมน่ารู้อื่นๆ อีกหลายอย่าง จริงๆ ควรพูดว่าต้องรู้ด้วยซ้ำ เพราะคนเราต้องหายใจกันอยู่ตลอดเวลา
มลภาวะทางอากาศรูปแบบหนึ่งที่ควรรู้จัก เรียกว่า สม็อก (smog) ชื่อนี้เกิดจากการผสมคำว่า smoke (ควัน) กับคำว่า fog (หมอก) เข้าด้วยกัน บางท่านจึงแปลง่ายๆ ว่า “หมอกปนควัน” แต่ผมขอใช้ทับศัพท์ว่า “สม็อก” เพราะเอาเข้าจริงแล้ว สม็อกมีแง่มุมที่ซับซ้อนกว่าภาพง่ายๆ เพียงแค่หมอกปนกับควัน
สม็อกมี 2 แบบหลักครับ แต่ละแบบมีชื่อเรียกอีกหลายอย่างแล้วแต่ว่าจะเน้นจุดสำคัญตรงไหน ในที่นี้ผมขอเรียกสม็อกแต่ละแบบด้วยชื่อเมืองใหญ่ระดับโลกเพราะจำได้ง่ายดี แบบแรกเรียกว่า สม็อกแบบลอนดอน (London-type smog) ส่วนแบบที่สองเรียกว่า สม็อกแบบลอสแองเจลิส (Los Angeles-type smog)
มาดู สม็อกแบบลอนดอน กันก่อนครับ ย้อนเวลากลับไปในช่วงวันที่ 5-9 ธันวาคม ค.ศ. 1952 (พ.ศ. 2495) ทั่วทุกหนแห่งในกรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ สม็อกลงหนาจัดตลอดทั้งวัน บางพื้นที่มองไปได้ไกลไม่เกินราว 3 ฟุต สม็อกยังหลุดรอดเข้าไปในอาคารได้ด้วย ทำให้ต้องยกเลิกกิจกรรมบางอย่าง เช่น คอนเสิร์ต ส่วนระบบขนส่งสาธารณะก็เป็นอัมพาต ให้บริการได้เฉพาะรถไฟใต้ดิน ดูภาพที่ 1 ครับ
ภาพที่ 1 สม็อกที่จัตุรัสทราฟัลการ์เมื่อวันที่ 5 ธันวาคม ค.ศ. 1952
ในช่วงแรกๆ ชาวลอนดอนไม่ได้ตื่นตระหนกมากมายนัก ว่ากันว่าเพราะผู้คนที่นั่นคุ้นชินกับสภาพดังกล่าวมานานแล้ว เอกสารประวัติศาสตร์บันทึกไว้ว่าอย่างน้อยๆ ตั้งแต่ศตวรรษที่ 13 โน่น ลอนดอนก็มีสภาพอากาศที่ย่ำแย่อันเนื่องมาจากการเผาถ่านหิน แม้แต่จิตรกรระดับโลกอย่าง โกลด มอแน (Claude Monet) ก็สะท้อนออกมาในงานของเขา ดูภาพที่ 2 ครับ
Claude Monet-London-s smog-laden atmosphere
ภาพที่ 2 ภาพวาดทิวทัศน์ลอนดอนของมอแน แสดงบรรยากาศขมุกขมัว
ตามปกติสม็อกอาจเกิดเพียงแค่ไม่กี่วัน แต่คราวนี้คงตัวอยู่ติดกันนานถึง 5 วัน ผลก็คือ ภายในแค่ 4 วันแรก มีผู้เสียชีวิตสูงถึงราว 4,000 คน เจ็บป่วยอีกราว 100,000 คน หลังจากเหตุการณ์มีผู้เสียชีวิตเพิ่มขึ้นอีกราว 8,000 คน รวมเบ็ดเสร็จเหตุการณ์ครั้งนี้จึงมีผู้เสียชีวิตสูงถึง 12,000 คน ส่วนสัตว์นับพันเสียชีวิต
เหตุการณ์นี้จึงเรียกว่า Great Smog of 1952 หรือ Great Smog of London นับเป็นเหตุการณ์ร้ายแรงอันเนื่องมาจากอากาศเป็นพิษครั้งสำคัญของโลก และเป็นตัวจุดประกายให้เกิดการบัญญัติ Clean Air Act ในปี ค.ศ. 1956 อันเป็นกฎหมายฉบับแรกที่เป็นต้นแบบของกฎหมายอื่นๆ ในแนวเดียวกันทั่วโลก
แล้วสม็อกในลอนดอนมาจากไหน?
คำตอบตรงไปตรงมาครับ นั่นคือ มาจากการเผาถ่านหินคุณภาพต่ำซึ่งมีกำมะถันหรือซัลเฟอร์ปะปนอยู่มาก แหล่งกำเนิดหลักๆ คือ โรงไฟฟ้าถ่านหินซึ่งมีหลายแห่ง ประกอบกับช่วงเวลานั้นเป็นฤดูหนาว คือต้นเดือนธันวาคม ผู้คนเผาถ่านหินสร้างความร้อนเพื่อให้ความอบอุ่น
เมื่อถ่านหินถูกเผา ก็จะเกิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนที่ยังหลงเหลืออยู่จะกลายเป็นผงเขม่าละเอียดสีดำ (ฝรั่งเรียกว่า soot) ส่วนซัลเฟอร์จะเกิดเป็นแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซึ่งเมื่อทำปฏิกิริยาต่อไปอีก 3 ขั้น (โดยเฉพาะขั้นที่มีไอน้ำในอากาศ หรือหยดน้ำในหมอก) ก็จะได้ผลลัพธ์เป็นกรดซัลฟิวริกในสภาพของเหลว
ที่ว่าไปนี่คือ อธิบายแบบรวบรัด จริงๆ มีปฏิกิริยาย่อยๆ เกิดขึ้นด้วย ทั้งนี้มีงานวิจัยตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 2016 เสนอว่า แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ถ่านหินก็มีส่วนเกี่ยวข้องด้วยเช่นกัน
สม็อกแบบลอนดอน หรือ London smog ประกอบด้วยฝุ่นควัน เขม่า หมอก แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และกรดซัลฟิวริก
แต่สารที่เป็นแก่นสำคัญขาดไม่ได้คือ ซัลเฟอร์ ดังนั้น สม็อกแบบนี้จึงเรียกว่า สม็อกที่มีซัลเฟอร์ (sulfurous smog) อีกด้วย
สม็อกแบบลอนดอนยังมีชื่อเรียกอื่นๆ อีก เช่น classical smog (สม็อกแบบคลาสสิค) industrial smog (สม็อกที่เกิดจากอุตสาหกรรม) และ winter smog (สม็อกฤดูนาว) ดังนั้น ถ้าไปอ่านเจอชื่อพวกนี้ที่ไหน ก็ให้ทราบว่าเป็นเรื่องเดียวกับ London smog นั่นเองครับ
อีกประเด็นหนึ่งที่ต้องมีคนสงสัยแน่ๆ ก็คือ ในช่วงเวลานั้นน่าจะมีการเผาถ่านหินทุกวัน (อย่างน้อยๆ ก็โรงไฟฟ้า) แต่ทำไมถึงเกิดสม็อกเฉพาะบางวัน? และทำไมในช่วงเหตุการณ์ Great Smog of London จึงเกิดนานถึง 5 วัน?
คำตอบคือ ปัจจัยทางอุตุนิยมวิทยา 2 อย่างครับ ได้แก่
หนึ่ง บริเวณผิวพื้นจะค่อนข้างสงบ ไม่ค่อยมีลม เพราะถ้ามี ลมก็จะช่วยพัดสม็อกให้เจือจางหรือกระจายหายไป
สอง เกิดการผกผันของอุณหภูมิ (temperature inversion) กล่าวคือ แทนที่อากาศจะยิ่งสูงยิ่งหนาวตามสภาวะปกติ (Normal Conditions ในภาพที่ 3 ทางซ้าย) ซึ่งจะยอมให้อากาศ ละอองลอย และฝุ่นควันสามารถลอยสูงขึ้นไป กลับมีชั้นอากาศอุ่น หรือชั้นอินเวอร์ชัน (Warm-Air – Inversion Layer ในภาพที่ 3 ทางขวา) มาคั่นอยู่
ผลก็คือ ชั้นอากาศอุ่นนี้ทำตัวเสมือน “ฝาปิดภาชนะ” เก็บกักฝุ่นควันและอนุภาคของสารต่างๆ เอาไว้บริเวณผิวพื้น เกิดเป็นสม็อกครอบคลุมพื้นที่กว้างระดับเมืองทั้งเมือง
Inversion and Smog
ภาพที่ 3 สภาวะปกติ (ซ้าย) vs สภาวะที่เกิดการผกผันของอุณหภูมิ (ขวา)
หากถามว่าการผกผันของอุณหภูมิเกิดขึ้นได้อย่างไร? ตอบสั้นๆ ไว้ก่อนว่าเกิดจากแอนติไซโคลน (anticyclone) ซึ่งเป็นกระแสอากาศจากระดับสูงที่จมลงมา และเมื่ออากาศในแอนติไซโคลนเคลื่อนลงบริเวณที่ต่ำลงก็จะถูกความกดอากาศอัดในมีอุณหภูมิสูงขึ้น เกิดเป็นชั้นอากาศอุ่น หรือชั้นอินเวอร์ชันนั่นเอง
คราวหน้าจะเล่าเรื่อง สม็อกแบบลอส แองเจลิส ซึ่งน่าสนใจไม่แพ้กันครับ โปรดติดตาม!
บัญชา ธนบุญสมบัติ
www.facebook.com/buncha2509
[email protected]
แนะนำแหล่งข้อมูล คู่มือเมฆและปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศ ติดต่อ สนพ.สารคดี
โทร: 02-547-2700 ต่อ 111, 116
อีเมล: [email protected]
line id : 0815835040
