ผลของลักษณะความขรุขระพื้นผิวที่มีต่อลักษณะการคงตัวของบรรยากาศในกรุงเทพมหานคร

Abstract

การศึกษาผลของลักษณะความขรุขระพื้นผิวที่มีผลต่อลักษณะการคงตัวบรรยากาศในกรุงเทพมหานคร จะแบ่งการศึกษาออกเป็น 4 ส่วน ด้วยกันได้แก่ การทดสอบความไวของแบบจำลอง การทดสอบความถูกต้อง ของแบบจำลองคณิตศาสตร์กับข้อมูลการตรวจวัดจากสถานีตรวจวัด Dunlop ในเขต Birmingham ประเทศอังกฤษ การทดสอบวิธีการคำนวณค่าความขรุขระพื้นผิวจากลักษณะสิ่งกีดขวางกับวิธีอ้างอิงด้วยการตรวจวัด อุตุนิยมวิทยา และการทดสอบสัดส่วนการกระจายตัวและลักษณะการคงตัวของบรรยากาศเมื่อมีค่าความขรุขระ พื้นผิวที่แตกต่างกัน โดยผลที่ได้จากการทดสอบความไวของแบบจำลองพบว่าปัจจัยความเร็วลมและค่าความ ขรุขระพื้นผิวจะมีผลต่อความเร็วเสียดทานทั้ง 2 ปัจจัย และปัจจัยความเร็วลม อุณหภูมิ ความเข้มแสง และความ ขรุขระพื้นผิวทั้ง 4 ปัจจัยจะมีผลต่อค่าของ Monin-Obukhov Length และจากการทดสอบความถูกต้องของ แบบจำลองพบว่าแบบจำลองที่ให้ผลจากการคำนวณใกล้เคียงกับการตรวจวัดมากที่สุดได้แก่แบบจำลอง RAMMET รองลงมาคือ GAMMA-MET และ AERMET ตามลำดับ แต่ RAMMET จะมีข้อจำกัดโดยจะสามารถใช้ได้สำหรับพื้นที่มี่มีค่าความขรุขระพื้นผิวมากที่สุด 1.3 เมตร ดังนั้นสำหรับพื้นที่ที่มีค่าความขรุขระ พื้นผิวเกิน 1.3 เมตรแบบจำลอง GAMMA-MET จะมีความเหมาะสมมากกว่า และในส่วนที่สามการทดสอบ วิธีการคำนวณค่าความขรุขระพื้นผิวจากลักษณะสิ่งกีดขวางพบว่าวิธีการคำนวณของ Counihan จะให้ผลที่ใกล้เคียงกับการตรวจวัดอุตุนิยมวิทยามากที่สุดจากการศึกษาบริเวณพื้นที่ศึกษาโรงเรียนหน้าพระลาน จังหวัด สระบุรี และพื้นที่ศึกษาตึกวิทยาศาสตร์ทั่วไป จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ดังนั้นหากในบริเวณพื้นที่ที่ไม่มีการตรวจวัดอุตุนิยมวิทยาแบบองค์ประกอบของลม หรืออุตุนิยมวิทยา 2 ระดับแล้ว วิธีการคำนวณของ Counihan จะสามารถนำไปใช้ในการคำนวณค่าความขรุขระพื้นผิวแทน และในส่วนสุดท้ายจากการนำวิธีการคำนวณความ ขรุขระพื้นผิวของ Counihan มาคำนวณความขรุขระพื้นผิวจะได้พื้นที่ที่มีค่าความขรุขระพื้นผิวที่ต่างกัน 4 พื้นที่ ได้แก่ ถนนแจ้งวัฒนะ ถนนราชดำเนินกลาง โรงเรียนกรุงเทพคริสเตียนวิทยาลัย และถนนสาธรตามลำดับ โดยมี ค่าความขรุขระพื้นผิวเท่ากับ 0.02 0.88 1.21 และ 9.04 เมตร ตามลำดับ ซึ่งผลจากแบบจำลอง GAMMA-MET พบว่าถนนแจ้งวัฒนะและราชดำเนินกลางมีค่าลักษณะอากาศอยู่ในช่วง Unstable ทั้งหมด และพื้นที่ศึกษา โรงเรียนกรุงเทพคริสเตียนวิทยาลัยและพื้นที่ศึกษาถนนสาธรจะมีช่วงอากาศอยู่ในช่วง Unstable เท่ากับ 75% และ 50% ตามลำดับ และสัดส่วนการกระจายตัวของฝุ่นพบว่าพื้นที่ศึกษาแจ้งวัฒนะมีสัดส่วนการกระจายตัวของฝุ่น มากที่สุดเท่ากับ 0.94 รองลงมาคือ โรงเรียนกรุงเทพคริสเตียนวิทยาลัยและถนนสาธรตามลำดับโดยมีค่าเท่ากับ 0.91 และ 0.86 สำหรับพื้นที่ที่มีการกระจายตัวของฝุ่นน้อยที่สุดได้แก่พื้นที่ถนนราชดำเนินมีค่าเท่ากับ 0.65 เนื่องจากลักษณะของพื้นที่ที่มีการวางตัวของอาคารเป็นแนวติดกันไปตลอด ประกอบกับมีกลุ่มต้นไม้หนาทึบตลอดแนวปกคลุมอยู่บริเวณริมถนนส่งผลให้การกระจายตัวเป็นไปได้น้อย