ตามปกติแล้วบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ (troposphere) ซึ่งอยู่ติดพื้นจะมีแนวโน้ม “ยิ่งสูง ยิ่งหนาว” กล่าวคือ อุณหภูมิมีแนวโน้มลดลงตามความสูงที่เพิ่มขึ้น

อย่างไรก็ดี ในบางช่วงความสูงอาจไม่เป็นไปตามแนวโน้มนี้ โดยหากอุณหภูมิในช่วงความสูงหนึ่งๆ ค่อนข้างคงที่ จะเรียกว่า ชั้นไอโซเทอร์มัล (isothermal layer) แต่หากอุณหภูมิในช่วงความสูงดังกล่าวนี้ “ยิ่งสูง ยิ่งร้อน” ก็จะเรียกว่าเกิด การผกผันของอุณหภูมิ (temperature inversion) หรือเรียกสั้นๆ ว่า อินเวอร์ชั่น (inversion)

ปรากฏการณ์อินเวอร์ชั่นส่งผลกระทบหลายอย่าง และผมเคยเล่าไว้แล้วในบทความชื่อ 7 ผลกระทบของปรากฏการณ์อินเวอรชั่น ในมติชนสุดสัปดาห์ ฉบับวันที่ 8-14 ธันวาคม 2566 หรืออ่านได้ที่ https://www.matichonweekly.com/column/article_730356

ผลกระทบที่สำคัญต่อคนเราคือ ชั้นอินเวอร์ชั่นจะทำตัวคล้ายๆ กับ “ฝา” เก็บกักอากาศ ฝุ่น และละอองลอยที่อยู่ต่ำกว่าไม่ให้ลอยสูงขึ้นไป ในบทความนี้ผมขอใช้ควันจากไฟป่าเป็นตัวแทนของหมอก ฝุ่น และละอองลอย และนำเสนอผ่านกลไกอินเวอร์ชั่น 4 รูปแบบ ตามที่ระบุไว้ในบทเรียนออนไลน์ S290 Intermediate Wildland Fire Behavior Course Unit 6 Atmospheric Stability ครับ

รูปแบบที่ 1
: อินเวอร์ชั่นแนวปะทะอากาศ (Frontal Inversion)

ภาพที่ 1 แสดงมวลอากาศเย็น (cold air mass) เคลื่อนมาจากทางซ้ายเข้าแทนที่มวลอากาศอุ่น (warm air mass) ซึ่งเบากว่า กลไกนี้เรียกว่า แนวปะทะอากาศเย็น (cold front) เนื่องจากมวลอากาศเย็นเป็นฝ่ายรุกเข้าหามวลอากาศอุ่น

อินเวอร์ชั่นแบบนี้ยังอาจเกิดจากแนวปะทะอากาศอุ่น (warm front) ซึ่งมวลอากาศอุ่นรุกเข้าหามวลอากาศเย็นได้เช่นกัน

ไม่ว่ากรณีไหน ควันจากไฟป่าจะถูกกักอยู่ใต้มวลอากาศอุ่น โดยหากเป็นตอนกลางวัน อาจเกิดเมฆสเตรตัสบริเวณด้านบนของชั้นอินเวอร์ชั่นดังภาพที่ 2

แต่หากเป็นตอนกลางคืน ก็อาจเกิดหมอกภายในชั้นอินเวอร์ชั่น

รูปแบบที่ 2
: อินเวอร์ชั่นที่เกิดจากทะเล (Marine Inversion)

ภาพที่ 3 แสดงอากาศเย็นและมีความชื้นสูงเหนือผืนน้ำค่อยๆ เคลื่อนในแนวระดับมาจากทางซ้ายเข้าไปตัดและกดทับกลุ่มควันเหนือพื้น ผืนน้ำที่ว่านี้อาจเป็นทะเล หรือทะเลสาบขนาดใหญ่

หากอากาศเย็นซึ่งมีความชื้นสูงมีปริมาณมาก ก็จะทำให้ชั้นอินเวอร์ชั่นมีความหนามากพอจนเกิดเป็นหมอก

หรือเมฆสเตรตัสที่อยู่ค่อนข้างต่ำ กระจายปกคลุมอยู่เหนือบริเวณชายฝั่งดังภาพที่ 4

รูปแบบที่ 3
: อินเวอร์ชั่นช่วงกลางคืน (Nighttime Inversion)

ในตอนกลางคืน พื้นดินคายความร้อนอย่างรวดเร็วโดยการแผ่รังสี เมื่อพื้นดินเย็นลง อากาศที่อยู่ติดพื้นก็เย็นลงตามไปด้วย ทำให้อากาศที่อยู่ติดพื้นเย็นกว่าอากาศที่อยู่สูงขึ้นไปเกิดเป็นอินเวอร์ชั่นช่วงกลางคืนดังภาพที่ 5-ซ้าย ผลก็คือ หมอก ควัน และละอองลอยต่างๆ ถูกเก็บกักไว้ที่ระดับพื้น

เมื่อดวงอาทิตย์ขึ้น อุณหภูมิก็จะสูงขึ้น ทำให้หมอกสลายตัว ส่วนชั้นอินเวอร์ชั่นจะหายไป ทำให้ควันและละอองลอยเคลื่อนที่สูงขึ้นได้ (ภาพที่ 5-กลาง และ 5-ขวา)

หมอกเหนือพื้นดิน (ground fog) เกิดจากอากาศเย็นและชื้น บ่งชี้ว่าเกิดอินเวอร์ชั่นช่วงกลางคืนดังภาพที่ 6

รูปแบบที่ 4
: อินเวอร์ชั่นซับซิเดนซ์ (Subsidence Inversion)

หากความกดอากาศสูงเหนือบริเวณหนึ่งกดชั้นอากาศระดับกลาง (หรือระดับสูง) ให้ค่อยๆ จมลง

ผลก็คืออากาศที่จมลงจะค่อยๆ อุ่นขึ้นเนื่องจากถูกกดอัด ชั้นอากาศที่อุ่น แห้ง และมีเสถียรภาพนี้ เรียกว่า อินเวอร์ชั่นซับซิเดนซ์ อินเวอร์ชั่นแบบนี้เกิดขึ้นอย่างช้าๆ และอาจกินเวลาหลายวัน

ภาพที่ 7 แสดงอินเวอร์ชั่นซับซิเดนซ์

ภาพที่ 8 แสดงตัวอย่างสภาพที่เกิดจากอินเวอร์ชั่นซับซิเดนซ์เหนือแนวเทือกเขา และมีลมแห้งและร้อนพัดควันลงมาตามแนวสันเขา

ขอเสนอให้คุณผู้อ่านเก็บบทความนี้ไว้อ้างอิง เพราะเป็นไปได้ว่าข่าวเกี่ยวกับคุณภาพอากาศและฝนฟ้าอากาศจะมีการกล่าวถึงอินเวอร์ชั่นบางแบบที่เล่ามานี้ครับ

 

สะดวก ฉับไว คุ้มค่า สมัครสมาชิกนิตยสารมติชนสุดสัปดาห์ได้ที่นี่https://t.co/KYFMEpsHWj

— MatichonWeekly มติชนสุดสัปดาห์ (@matichonweekly) July 27, 2022