หมอกควัน และฝุ่นละอองขนาดเล็ก เกิดขึ้นได้อย่างไร และจำแนกเป็นกี่ประเภท

หมอกควัน หรือ “หมอกพิษ” (Smog)

หมอกควัน หรือ “หมอกพิษ” (Smog) คือ หนึ่งในมลภาวะทางอากาศที่ปกคลุมมหานครทั่วโลกมาตั้งแต่ต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20

เป็นการรวมตัวกันของกลุ่มควันและหมอกหนาหนักในชั้นบรรยากาศซึ่ง หมอกพิษ มีส่วนผสมขององค์ประกอบมากมายที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต ไม่ว่าจะเป็นสารเคมีจากควันโรงงานและอุตสาหกรรมต่าง ๆ ทั้งที่อยู่ในสถานะของเหลวและก๊าซ ควันจากท่อไอเสียของรถยนต์ตามท้องถนน หรือแม้แต่ฝุ่นละอองจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงธรรมชาติ

หมอกพิษ

ประกอบกับการก่อตัวขึ้นภายใต้สภาพอากาศที่อุณหภูมิบริเวณภาคพื้นดินต่ำกว่าชั้นบรรยากาศด้านบนในฤดูหนาว ซึ่งทำให้ชั้นบรรยากาศเกิดแนวผกผัน (Inversion Layer) หรือ สภาวะอุณหภูมิผกผัน (Temperature Inversion) ที่ทำให้หมอกควันเหล่านี้ถูกกดทับให้ลอยตัวต่ำ โดยไม่ถูกพัดพาไปตามการเคลื่อนที่ของกระแสลมตามปกติ กลายเป็นการสะสมสารพิษในอากาศที่หนาแน่น เข้มข้น และฟุ้งกระจายอยู่เหนือมหานครทั้งหลาย

หมอกพิษ

นิยามและความหมาย

“สม็อก” (Smog) คือ คำศัพท์ที่ได้รับการบัญญัติขึ้นใหม่ในช่วงต้น ค.ศ. 1900 ซึ่งเป็นการอธิบายถึงการผสานหรือการรวมกันของ “ควัน” (Smoke – สโมก) ซึ่งเป็นสารคอลลอยด์ (Colloid) หรืออนุภาคของสสารต่าง ๆ ที่กระจายตัวอยู่ในอากาศและ “หมอก” (Fog – ฟ็อก) ที่เกิดจากการรวมตัวกันของไอน้ำและหยดน้ำจำนวนมาก กลายเป็นกลุ่มหมอกควันที่มีส่วนผสมของทั้งเขม่า ขี้เถ้า ฝุ่นละออง ไอน้ำ และสารเคมีที่อยู่ในอากาศทั้งหลาย

หมอกพิษ

หมอกควันหรือ “สม็อก” จึงถูกขนานนามว่า “หมอกพิษ” ซึ่งไม่เพียงลดวิสัยทัศน์และการมองเห็น แต่ยังก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายและระบบการทำงานภายในของสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะการสร้างความระคายเคืองต่อผิวหนัง ดวงตา และระบบหายใจ

หมอกควันสามารถจำแนกออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้

  • หมอกควันแบบซัลฟิวรัส (Sulfurous Smog) หรือที่เรียกว่า “ลอนดอน/คลาสสิก สม็อก” (London/ Classical Smog) คือ กลุ่มของหมอกควันสีเทาที่พบมากที่สุดในเมืองอุตสาหกรรมทั้งหลาย มหานครที่มีสภาพอากาศหนาวเย็นและมีความชื้นสูง เช่น นิวยอร์ก และลอนดอน เป็นหมอกควันที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลในปริมาณมหาศาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเผาไหม้ของถ่านหิน ซึ่งก่อให้เกิดกลุ่มควันที่มีส่วนผสมของทั้งอนุภาค เช่น ฝุ่นละออง ขี้เถ้า และเขม่า รวมไปถึงก๊าซชนิดต่าง ๆ โดยเฉพาะก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซึ่งกลายเป็นอันตรายอย่างยิ่งเมื่อทำปฏิกิริยากับไอน้ำหรือหมอกในอากาศ เกิดเป็นกรดซัลฟิวริกในสถานะของเหลวที่สามารถกัดกร่อนและสร้างความเสียหายต่อวัตถุต่าง ๆ

หมอกควันแบบซัลฟิวรัส เกิดขึ้นเป็นประจำในช่วงฤดูหนาว ในสภาวะอากาศหนาวเย็นและมีความชื้นสูง ซึ่งหมอกควันแบบซัลฟิวรัส เคยฆ่าชีวิตของประชาชนในกรุงลอนดอน เมื่อปี ค.ศ. 1952 กว่า 12,000 คน มีผู้คนเจ็บป่วยนับแสนรายจากกลุ่มหมอกควันที่ปกคลุมมหานครเพียง 5 วัน ในช่วงฤดูหนาวของปีดังกล่าว โดยมีสาเหตุหลักมาจากการเผาถ่านหินคุณภาพต่ำ ซึ่งมีกำมะถันหรือซัลเฟอร์ปะปนอยู่ในปริมาณมาก

  • หมอกควันแบบโฟโตเคมิเคิล (Photochemical Smog) หรือที่เรียกว่า “หมอกน้ำตาล” (Brown – Air Smog) คือ กลุ่มของหมอกควันที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาเคมีแสง (Photochemical Reaction) ของก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ ก๊าซในกลุ่มออกไซด์ของไนโตรเจน และสารอินทรีย์ระเหย (Volatile Organic Compound: VOC) รวมถึงไฮโดรคาร์บอนต่าง ๆ ซึ่งเป็นก๊าซจากไอเสียของรถยนต์และโรงงานอุตสาหกรรมเป็นหลัก จากปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นถูกเร่งด้วยแสงแดดจากดวงอาทิตย์ที่นำไปสู่การก่อตัวของโอโซนภาคพื้นดิน (Ground Level Ozone) ที่เป็นอันตรายต่อทั้งสิ่งมีชีวิตและสิ่งก่อสร้างทั้งหลาย

เมื่อสารประกอบและสารพิษที่เกิดขึ้นรวมตัวในอากาศอย่างหนาแน่น ยังก่อให้เกิดละอองไอที่บดบังทัศนวิสัย ทำให้อากาศขุ่นมัวและมีกลิ่นไม่พึงประสงค์ ทั้ง ๆ ที่บรรยากาศอบอุ่นและมีแสงแดดจ้า หมอกควันแบบโฟโตเคมิเคิลถูกพบครั้งแรกในปี ค.ศ. 1943 ที่นครลอสแองเจลิส สหรัฐอเมริกา โดยมีสาเหตุหลักมาจากการใช้รถยนต์จำนวนมากในปีดังกล่าว

หมอกควันเหล่านี้ มีโอกาสไม่มากนักที่จะเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ แต่มีโอกาสเกิดขึ้นได้อย่างง่ายดายจากกิจกรรมทั้งหลายของมนุษย์ ไม่ว่าจะเป็นการใช้รถยนต์ที่เผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลจำนวนมาก การใช้ยานพาหนะขนส่งประเภทต่าง ๆ การเผาไหม้วัชพืชและเศษวัสดุทางการเกษตร หรือการเผาขยะในชุมชน ตลอดจนการปล่อยก๊าซและไอเสียจากโรงงานและอุตสาหกรรม

หมอกอินเดีย
India Smog

ซึ่งในปัจจุบัน หมอกควันที่เป็นอันตรายต่อทั้งมนุษย์และสิ่งมีชีวิตทั้งหลายได้กลายมาเป็นส่วนหนึ่งในชีวิตประจำวันของผู้คนจำนวนมากที่อาศัยอยู่ในมหานครทั่วทุกมุมโลก อีกทั้ง ยังกลายเป็นมลภาวะที่เกิดขึ้นตามปกติในเมืองใหญ่ซึ่งเป็นจุดศูนย์รวมของทั้งอุตสาหกรรม การพัฒนา และการคมนาคม และที่สำคัญยังคงเป็นปัญหาที่ไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสมและมีประสิทธิภาพในอีกหลายประเทศทั่วโลก

สืบค้นและเรียบเรียง
คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ


อ้างอิง

National Geographic Society – https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/smog/

สำนักงานสิ่งแวดล้อมภาคที่ 16 – https://reo16.mnre.go.th/reo16/knowledge/detail/65

สำนักจัดการคุณภาพอากาศและเสียง – http://air4thai.pcd.go.th/webV2/download_book.php?bookid=31

น.พ.ชลทิศ อุไรฤกษ์กุล – http://doh.hpc.go.th/data/air/airPollution.pdf


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : การตกผลึก (Crystallization)

เรื่องแนะนำ

อุกกาบาตทำลายล้างไดโนเสาร์ ตกลงในจุดสังหารพอดิบพอดี

อุกกาบาตทำลายล้างไดโนเสาร์ ตกลงในจุดสังหารพอดิบพอดี ในโลกยุคโบราณ บริเวณคาบสมุทรยูกาตัง ของเม็กซิโก คือจุดเลวร้ายที่สุดหากอุกกาบาตดันตกลงมา หลักฐานดังกล่าวถูกแสดงให้เห็นแล้วผ่านเหตุการณ์สูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่เกิดขึ้นเมื่อ 66 ล้านปีก่อน หลังอุกกาบาตความกว้าง 12 กิโลเมตรพุ่งเข้าชนกับโลก จนปรากฏเป็นหลุมอุกกาบาตชีคซูหลุบบริเวณเมืองท่าของเม็กซิโกในปัจจุบัน ผลกระทบจากเหตุการณ์นั้นส่งผลให้อาณาจักรของไดโนเสาร์ที่ครองโลกมานานต้องถึงกาลอวสาน ประมาณการณ์ว่าสิ่งมีชีวิตราว 3 ใน 4 จากทั้งหมดบนโลกสูญพันธุ์ไปจากอุกกาบาตลูกนั้น จากการศึกษาระบุว่า การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่เป็นผลมาจากเขม่าควันจากการพุ่งชนที่ลอยขึ้นปกคลุมชั้นบรรยากาศ จนทำให้อุณหภูมิของโลกเย็นลง ค่าเฉลี่ยของอุณหภูมิในตอนนั้นอยู่ที่ -10 ถึง -7.8 องศาเซลเซียส ลดลงจากเดิมที่ -7.8 ถึง -1.7 องศาเซลเซียส ทั่วพื้นผิวโลกมีเพียง 13% เท่านั้นที่เป็นผืนดิน นั่นหมายความว่าหากอุกกาบาตลูกนั้นตกห่างไปจากจุดเดิม ไดโนเสาร์อาจไม่ล้มหายตายจากไปหมดก็ได้ “ความน่าสนใจก็คือในรายงานระบุว่า ต่อให้อุกกาบาตมีขนาดใหญ่กว่านี้ ผลกระทบจากการทำลายล้างก็อาจไม่รุนแรงเท่าหากอุกกาบาตไปตกที่อื่น” Paul Chodas ผู้จัดการศูนย์การศึกษาวัตถุใกล้โลก จากนาซ่ากล่าว “เราตั้งข้อสังเกตหลายครั้งมากว่าบรรดาไดโนเสาร์โชคร้ายขนาดไหน และพวกเราโชคดีแค่ไหน ในฐานะที่ปัจจุบันเราอยู่เหนือสุดในบรรดาสิ่งมีชีวิตที่เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งปวง”   ธรณีวิทยาเป็นเหตุ Kunio Kaiho หัวหน้าการศึกษาวิจัยครั้งนี้เปิดเผยว่า การพุ่งชนของอุกกาบาตดังกล่าวก่อให้เกิดการเผาไหม้น้ำมันที่อยู่ในชั้นหิน ส่งผลให้ชั้นบรรยากาศเต็มไปด้วยเขม่าควันดำที่มีปริมาณมากถึง 1.7 […]

เปิดที่มาพายุ ดีเปรสชั่น (และพายุอื่นๆ) ตัวการทำฝนตกทั่วไทยช่วงนี้

ความรู้เรื่องพายุ ดีเปรสชั่น และประเภทของพายุอื่นๆ  ที่เกิดขึ้นตามภูมิภาคต่างๆ บนโลกของเรา มีแหล่งกำเนิดและความรุนแรงที่แตกต่างกัน ในช่วงฤดูมรสุม เรามักได้รับฟังการนำเสนอข่าวเกี่ยวกับเหตุอุทกภัยในพื้นที่ต่างๆ ทั้งในและต่างประเทศ ส่วนใหญ่เกิดจากพายุดีเปรสชั่น หรือพายุฝนอื่นๆ ที่หอบเอาความชื้นและน้ำฝนจากทะเลเคลื่อนตัวขึ้นไปยังแผ่นดิน นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาเรื่องการกำเนิดพายุมาเป็นเวลานานแล้ว และได้จำแนก ประเภทของพายุ ตามความรุนแรงและแหล่งกำเนิด พายุ (Storm) คือ ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ทำให้สภาพแวดล้อมและชั้นบรรยากาศโลกถูกรบกวน ซึ่งก่อให้เกิดผลกระทบโดยตรงต่อทรัพยากรธรรมชาติ สิ่งปลูกสร้าง และสิ่งมีชีวิตบนพื้นผิวโลก พายุเป็นการเปลี่ยนแปลงทางสภาพอากาศที่รุนแรง โดยมักเกิดขึ้นพร้อมกับการเกิดลมกระโชกแรง ลูกเห็บตก ฟ้าร้อง ฟ้าผ่า ฝนตกหนัก รวมไปถึงการพัดพาสสารบางอย่างผ่านไปในชั้นบรรยากาศที่ก่อให้เกิดพายุฝุ่น พายุหิมะ และพายุทราย เป็นต้น การกำเนิดพายุ พายุเกิดจากการเคลื่อนที่ของลม หรือ มวลอากาศ จากความแตกต่างของอุณหภูมิในบรรยากาศโดยรอบ ซึ่งพายุมักเกิดในพื้นที่ที่มีความกดอากาศต่ำ ทำให้เกิดกระแสลมพัดเข้าหาจุดศูนย์กลางของบริเวณดังกล่าว เนื่องจากมวลอากาศร้อนจะลอยตัวขึ้นสูง ส่งผลให้มวลอากาศในแนวราบที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าเข้ามาแทนที่ ทำให้เกิดการหมุนเวียนของอากาศ เกิดกระแสการเคลื่อนที่ของลมและเกิดการก่อตัวขึ้นของเมฆ ก่อนพัฒนาไปเป็นพายุในรูปแบบต่างๆ บริเวณความกดอากาศต่ำ (Low Pressure Area: L) คือ พื้นที่ที่มวลของอากาศได้รับความร้อนสูงจากดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดการยกตัวสูงขึ้น ส่งผลให้ความกดอากาศบริเวณนั้นมีค่าลดลงต่ำกว่าบริเวณใกล้เคียงหรือบริเวณโดยรอบ ขณะที่บริเวณความกดอากาศสูง (High Pressure […]

ค้นพบออโรราชนิดใหม่เป็นสีม่วง

ค้นพบออโรราชนิดใหม่เป็นสีม่วง ออโรราชนิดใหม่ที่เพิ่งถูกค้นพบนี้เป็นสีม่วง และมันถูกตั้งชื่อว่า “STEVE” ซึ่งย่อมาจาก Strong Thermal Emission Velocity Enhancement ปกติแล้วออโรราที่เราคุ้นเคยกันมักจะถูกเรียกว่าแสงเหนือหรือแสงใต้ ปรากฏในรูปลำแสงวูบวาบสีเขียวอมเหลือง และบางครั้งมีชอบสีม่วงหรือชมพู แต่ครั้งนี้ออโรราดังกล่าวมีลักษณะแปลกออกไป การค้นพบครั้งนี้เกิดขึ้นโดยนักดูดาวสมัครเล่นคนหนึ่ง เขาได้เก็บภาพถ่ายของออโรรารูปแบบใหม่นี้เอาไว้ และส่งต่อให้กับนักฟิสิกส์ ในออโรราทั่วไปเกิดจากอนุภาคคองดวงอาทิตย์กระทบเข้ากับสนามแม่เหล็กของโลก นักฟิสิกส์คาดการณ์ว่าในกรณีของออโรรา STEVE นั้นแตกต่าง มันน่าจะเกิดจากอนุภาคของพลาสมาร้อนที่ไหลมาตามสนามแม่เหล็กของโลก โดยเกิดขึ้นที่ความสูงราว 100 ไมล์ ซึ่งสูงกว่าการเกิดออโรราทั่วไปถึง 40 ไมล์ ส่วนสาเหตุการเกิดที่แน่ชัดนั้นยังไม่สามารถระบุได้ และทำไมมันจึงปรากฏเป็นสีม่วงนั้น นี่ก็เป็นอีกปริศนาหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ต้องหาคำตอบกันต่อไป   อ่านเพิ่มเติม ดอกไม้เรืองแสง