Effect of Meteorological Variability on Risk of Smog Problems in Northern Thailand.

Abstract

The smog problem in Northern Thailand is a severe environmental problem and effect on human health. Emission and meteorological conditions are principle factors on air pollution. The study of variation in air pollution meteorology is therefore crucial to planning, preventing the risk of smog problems. This study provides a pattern on the variation of air pollution meteorology and meteorological characteristics that affect the risk of smog problems by using meteorological data from ECMWF reanalysis dataset during 1989-2018. Analysis results found that low ventilation in winter and high ventilation in summer. The lowest ventilation was found in September, whereas highest ventilation was found in April. Most of particulate problem was found in March in association with highest open biomass burning. Diurnal variation analysis revealed that the mean PM10 concentration was highest during 10.00 am. and 22.00 pm. At nighttime, meteorological conditions were characterized by low PBL and low wind speed that are favorable for the accumulation of PM10, while ventilation is better in daytime. This study developed meteorological condition criteria for the risk of smog problems at 10:00 am in the Northern Thailand as follows: First, Low risk (PM10 < 120 ug/m3) at PBL > 1,300 m, windspeed > 2.0 m/s, and ventilation > 2,500 m2/s. Second, moderate risk (PM10 = 121-180 ug/m3) at PBL 1,100-1,300 m, windspeed 1.5-2.0 m/s, and ventilation 1,500-2,500 m2/s. and Third, High risk (PM10 > 180 ug/m3) at PBL < 1,100 m, windspeed < 1.5 m/s, and ventilation < 1,500 m2/s.

ปัญหามลพิษอากาศในภาคเหนือของประเทศไทย เป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่รุนแรง และส่งผลกระทบต่อสุขภาพของประชาชน การปล่อยมลพิษอากาศ และสภาพอุตุนิยมวิทยาจึงเป็นปัจจัยหลักต่อมลพิษอากาศ การศึกษาการเปลี่ยนแปลงสภาพอุตุนิยมวิทยามลพิษอากาศจึงเป็นสิ่งที่สำคัญต่อการวางแผน ป้องกันความเสี่ยงต่อการเกิดปัญหาหมอกควัน งานนี้จึงศึกษาลักษณะรูปแบบความแปรปรวนของสภาพอุตุนิยมวิทยามลพิษอากาศ และลักษณะอุตุนิยมวิทยาที่มีผลต่อความเสี่ยงปัญหาหมอกควัน โดยใช้ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาจากแบบจำลองชุดข้อมูล ECMWF reanalysis data ในปี พ.ศ.2532 ถึง พ.ศ.2561 ผลจากการวิเคราะห์ลักษณะอุตุนิยมวิทยาในภาคเหนือพบค่าการระบายอากาศต่ำ ในช่วงฤดูหนาว และพบค่าการระบายอากาศสูง ในช่วงฤดูร้อน โดยค่าการระบายอากาศต่ำที่สุดในเดือนกันยายน ในขณะที่พบค่าการระบายอากาศสูงที่สุดในเดือนเมษายน ปัญหาฝุ่นละอองส่วนใหญ่พบในเดือนมีนาคมเนื่องจากในเดือนนี้มีการเผาชีวมวลมากที่สุด การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงภายในวันพบค่าความเข้มข้นปริมาณฝุ่นละอองเฉลี่ยมีค่าสูงที่สุดในช่วงเวลา 10.00 น. และ 22.00 น. ซึ่งในเวลากลางคืนมีลักษณะสภาพอุตุนิยมวิทยาโดย ความสูง PBL และความเร็วลมต่ำ ซึ่งเอื้อต่อการสะสมปริมาณฝุ่นละออง ในขณะที่ในช่วงเวลากลางวันมีการระบายอากาศที่ดีกว่า ผลการศึกษาได้พัฒนาเกณฑ์เฝ้าระวังสภาพอุตุนิยมวิทยาที่เสี่ยงต่อการเกิดปัญหาหมอกควัน ณ เวลา 10.00 น. ในบริเวณภาคเหนือของประเทศไทย ได้แก่ 1. ความเสี่ยงน้อย (PM10 น้อยกว่า 120 ug/m3) เมื่อความสูง PBL สูงกว่า 1,300 เมตร ความเร็วลมสูงกว่า 2.0 เมตร/วินาที และการระบายสูงกว่า 2,500 ตร.ม./วินาที 2. ความเสี่ยงปานกลาง (PM10 = 121-180 ug/m3) เมื่อความสูง PBL ที่ 1,100-1,300 เมตร ความเร็วลมที่ 1.5-2.0 เมตร/วินาที และการระบายที่ 1,500-2,500 ตร.ม./วินาที และ 3. ความเสี่ยงสูง (PM10 มากกว่า 180 ug/m3) เมื่อ ความสูง PBL ต่ำกว่า 1,100 เมตร ความเร็วลม 1.5 เมตร/วินาที และการระบายต่ำกว่า 1,500 ตร.ม./วินาที